FEDERALINIO BIUDŽETO VALSTYBĖS AUKŠTOJO PROFESINIO MOKYMO INSTITUCIJA

"KUBANO VALSTYBINIS TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS"

Naftos ir dujų instituto dieninių studijų fakultetasir energija.

Naftos ir dujų telkinių departamentas
PASKAITŲ KONTAKTAI
Pagal discipliną:

« Naftos ir dujų geologija»

visų formų ugdymo specialybių studentams:

130501 Naftos ir dujotiekių bei naftos ir dujų saugyklų projektavimas, statyba ir eksploatavimas;

130503 Kūrimas ir eksploatavimas

130504 Naftos ir dujų gręžinių gręžimas.

bakalaurai kryptimi 131000 "Naftos ir dujų verslas"

Sudarė: vyr. lektorius

Šostakas A.V.

KRASNODARAS 2012

PASKAITA 3- ORGANINIŲ JUNGINIŲ AKUMULIAVIMO IR TRANSFORMACIJOS YPATUMAI LITOGENEZĖS METU………………………………….19
PASKAITA 4 - NAFTOS IR DUJŲ SUDĖTIS IR FIZIKINĖS IR CHEMINĖS SAVYBĖS….2 5
PASKAITA 5 - NAFTOS IR DUJŲ SUDĖTIES IR FIZIKINĖS IR CHEMINĖS SAVYBĖS POKYČIAI, PRIKLAUSOMI NUO ĮVAIRŲ GAMTOS VEIKSNIŲ ĮTAKOS……………………………………………………………………………. 4 5
PASKAITA 6 - NAFTOS IR DUJŲ KILMĖS PROBLEMOS……………………….56
PASKAITA 7 - ANGLIANDENILIENIŲ MIGRACIJA……………………………………………………62
PASKAITA 8 - INDĖLIŲ FORMAVIMAS………………………………………………………75
PASKAITA 9 - NAFTOS FORMAVIMO PROCESŲ ZONAVIMAS…………………….81

10 PASKAITA

11 PASKAITA – NAFTOS IR DUJŲ LŪDAI BEI PAGRINDINĖS JŲ KLASIFIKACIJOS YPATUMAI……………………………………………………………….108

BIBLIOGRAFIJA……………………………………………………………………….112

1 PASKAITA
ĮVADAS

Tarp svarbiausių pramonės produktų rūšių vieną pagrindinių vietų užima nafta, dujos ir jų perdirbimo produktai.

Iki XVIII amžiaus pradžios. aliejus daugiausia buvo išgaunamas iš duobkasių, kurie buvo apsodinti vatomis. Aliejui kaupiantis, jis buvo išgriebtas ir odiniuose maišeliuose eksportuojamas vartotojams.

Šuliniai buvo tvirtinami mediniu karkasu, galutinis korpusinio šulinio skersmuo paprastai buvo nuo 0,6 iki 0,9 m, šiek tiek padidinus žemyn, kad būtų pagerintas naftos tekėjimas į jo dugną.

Alyvos kilimas iš šulinio buvo vykdomas rankinių vartų (vėliau arklio varymo) ir virvės, prie kurios buvo pririšta vyninė (odinis kibiras), pagalba.

Iki XIX amžiaus 70-ųjų. didžioji dalis naftos Rusijoje ir pasaulyje išgaunama iš naftos gręžinių. Taigi 1878 metais Baku jų buvo 301, kurių debetas daug kartų didesnis nei debetas iš šulinių. Nafta iš gręžinių buvo išgaunama baileriu - iki 6 m aukščio metaliniu indu (vamzdžiu), kurio dugne sumontuotas atbulinis vožtuvas, kuris atsidaro panardinus bailerį į skystį ir užsidaro jam kilus aukštyn. Baigerio kėlimas (pakavimas į maišus) buvo atliekamas rankiniu būdu, vėliau arklio traukiamas (XIX a. 70-ųjų pradžioje) ir garo varikliu (80-aisiais).

Pirmieji giluminiai siurbliai buvo panaudoti Baku 1876 m., o pirmasis giluminis siurblys Grozne – 1895 m. Tačiau pririšimo metodas išliko pagrindinis ilgą laiką. Pavyzdžiui, 1913 m. Rusijoje 95% naftos buvo pagaminta želuojant.

Studijuojant discipliną „Naftos ir dujų geologija“ siekiama sukurti fundamentinį mokslą formuojančių sąvokų ir apibrėžimų bazę – žinių apie angliavandenilių savybes ir sudėtį pagrindus, jų klasifikaciją, angliavandenilių kilmę, angliavandenilių susidarymo procesus. naftos ir dujų telkinių susidarymas ir išsidėstymo modeliai.

Naftos ir dujų geologija– geologijos šaka, tirianti naftos ir dujų susidarymo, išsidėstymo ir migracijos litosferoje sąlygas. Naftos ir dujų geologija, kaip mokslas, susiformavo XX amžiaus pradžioje. Jos įkūrėjas yra Gubkinas Ivanas Michailovičius.

1.1. Trumpa naftos ir dujų gamybos raidos istorija
Prieš šiuolaikinius aliejaus gavybos metodus buvo naudojami primityvūs metodai:

• 
  alyvos surinkimas nuo rezervuarų paviršiaus;
• 
  aliejumi impregnuoto smiltainio arba kalkakmenio apdirbimas;
• 
  naftos gavyba iš duobių ir šulinių.

Naftos surinkimas iš atvirų rezervuarų paviršiaus, matyt, yra vienas seniausių jos gavybos būdų. Jis buvo naudojamas Media, Asirijos-Babilonijoje ir Sirijoje prieš Kristų, Sicilijoje I amžiuje ir kt. Rusijoje naftos gavyba surenkant ją iš Uchtos upės paviršiaus 1745 m. organizavo F.S. Prjadunovas. 1868 m. Kokando chanate nafta buvo renkama grioviuose, sutvarkant užtvanką iš lentų. Amerikos indėnai, aptikę aliejų ežerų ir upelių paviršiuje, ant vandens uždėjo antklodę, kad sugertų aliejų, o paskui išspaudė į indą.

Aliejumi impregnuoto smiltainio arba kalkakmenio apdirbimas, turėdamas tikslą jį išgauti, pirmą kartą aprašė italų mokslininkas F. Ariosto XV amžiuje: netoli Modenos Italijoje naftos turintys gruntai buvo smulkinami ir kaitinami katiluose; po to jie buvo dedami į maišus ir suspaudžiami presu. 1819 m. Prancūzijoje kasyklos metodu buvo sukurti naftingi kalkakmenio ir smiltainio sluoksniai. Iškasta uoliena buvo dedama į karšto vandens pripildytą kubilą. Maišant į vandens paviršių išplaukė aliejus, kuris buvo renkamas samteliu. 1833-1845 metais. Azovo jūros pakrantėje buvo išgaunamas nafta permirkęs smėlis. Tada įdėta į duobes nuožulniu dugnu ir užpilama vandeniu. Iš smėlio išplautas aliejus buvo surinktas nuo vandens paviršiaus su žolių kekėmis.

Naftos gavyba iš duobių ir šulinių taip pat žinomas nuo seniausių laikų. Kišijoje – senoviniame regione tarp Asirijos ir Medijos V a. pr. Kr. aliejus buvo išgaunamas naudojant odinius vyno kibirus.

Ukrainoje pirmasis naftos gavybos paminėjimas datuojamas XV amžiaus pradžioje. Tam jie iškasė 1,5–2 m gylio duobes, kuriose kartu su vandeniu nutekėjo nafta. Tada mišinys surenkamas į statines, uždarytas iš apačios kamščiais. Kai žiebtuvėlio alyva išplaukė, buvo ištraukti kamščiai, o nusistovėjęs vanduo nupilamas. Iki 1840 m. kasimo duobių gylis siekė 6 m, o vėliau nafta buvo išgaunama iš šulinių, kurių gylis siekė apie 30 m.

Nuo seno Kerčės ir Tamano pusiasalyje aliejus buvo išgaunamas naudojant stulpą, prie kurio buvo pririšamas veltinis arba iš arklio uodegos plaukų padarytas ryšulėlis. Juos nuleisdavo į šulinį, o po to aliejų spaudydavo į paruoštus indus.

Abšerono pusiasalyje naftos gavyba iš gręžinių žinoma nuo XIII a. REKLAMA Jų statybos metu pirmiausia buvo nuplėšta skylė kaip apverstas (apverstas) kūgis iki pat alyvos rezervuaro. Tada duobės šonuose buvo padarytos atbrailos: kurių vidutinis kūgio panardinimo gylis yra 9,5 m, mažiausiai septyni. Vidutiniškai kasant tokį šulinį išvežtas žemės kiekis buvo apie 3100 m 3, tada šulinių sienelės nuo pat apačios iki paviršiaus buvo sutvirtintos mediniu karkasu arba lentomis.Apatiniuose vainikuose padarytos skylės tekėjimui. aliejaus. Ją semdavo iš šulinių vyno keksais, kuriuos pakeldavo rankiniu antkakliu arba arklio pagalba.

Savo ataskaitoje apie kelionę į Apšerono pusiasalį 1735 m. daktaras I. Lerkhe rašė: „... Balakhanyje buvo 52 naftos gręžiniai, kurių gylis buvo 20 pėdų (1 pėdas – 2,1 m), 500 batmanų naftos...“ (1 Betmenas 8,5 kg). Pasak akademiko S.G. Amelina (1771), naftos gręžinių gylis Balachanuose siekė 40-50 m, o gręžinio atkarpos skersmuo arba kvadrato kraštinė buvo 0,7-1 m.

1803 m. Baku pirklys Kasymbekas jūroje 18 ir 30 m atstumu nuo Bibi-Heybato kranto pastatė du naftos gręžinius. Šulinius nuo vandens saugojo dėžė su tvirtai sumuštų lentų. Iš jų daug metų išgaunama nafta. 1825 m. per audrą šuliniai buvo sulaužyti ir užlieti Kaspijos jūros vandenimis.

Naudojant šulinio metodą, naftos gavybos technika per šimtmečius nesikeitė. Tačiau jau 1835 m. kalnakasybos departamento pareigūnas Fallendorf on Taman pirmą kartą panaudojo siurblį naftos siurbimui per nuleistą medinį vamzdį. Su kalnakasybos inžinieriaus N.I. vardu siejama nemažai techninių patobulinimų. Voskoboinikovas. Kasinėjimų kiekiui sumažinti jis pasiūlė šachtos formos naftos gręžinius statyti, o 1836-1837 m. atliko visos naftos saugojimo ir paskirstymo sistemos rekonstrukciją Baku ir Balakhanyje. Tačiau vienas pagrindinių jo gyvenimo darbų buvo pirmojo pasaulyje naftos gręžinio gręžimas 1848 m.

Ilgą laiką naftos gavyba gręžiant mūsų šalyje buvo vertinama su išankstiniu nusistatymu. Buvo manoma, kad kadangi gręžinio skerspjūvis yra mažesnis nei naftos gręžinio, tai naftos įtekėjimas į gręžinius yra žymiai mažesnis. Tuo pačiu metu nebuvo atsižvelgta į tai, kad gręžinių gylis yra daug didesnis, o jų konstrukcijos sudėtingumas yra mažesnis.

Eksploatuojant gręžinius, naftos gamintojai siekė juos perkelti į tekėjimo režimą, nes. tai buvo lengviausias būdas jį gauti. Pirmasis galingas naftos srautas Balakhanyje smogė 1873 m. Khalafi vietoje. 1887 m. 42% naftos Baku buvo išgauta fontano metodu.

Dėl priverstinio naftos gavybos iš gręžinių greitai išeikvoti šalia jų gręžinio esantys naftą turintys sluoksniai, o likusi dalis (didžioji dalis) liko žarnyne. Be to, nesant pakankamai saugyklų, dideli naftos nuostoliai atsirado jau žemės paviršiuje. Taigi 1887 m. fontanais buvo išmesta 1088 tūkst. tonų naftos, o surinkta tik 608 tūkst.. Aplink fontanus susidarė platūs naftos ežerai, kuriuose dėl garavimo dingo vertingiausios frakcijos. Pati atvėsusi alyva tapo netinkama perdirbti ir sudegė. Sustingę naftos ežerai degė daug dienų iš eilės.

Naftos gavyba iš gręžinių, kurių slėgis buvo nepakankamas tekėti, buvo vykdoma naudojant cilindrinius iki 6 m ilgio kaušus, kurių dugne buvo įrengtas vožtuvas, kuris atsidaro, kai kaušas juda žemyn, ir užsidaro nuo ištraukiamo skysčio svorio. kai pakyla kaušo slėgis. Buvo vadinamas naftos gavybos baileriais metodas tartanas,in 1913 metais su jo pagalba buvo pagaminta 95% viso aliejaus.

Tačiau inžinerinė mintis nestovėjo vietoje. 70-aisiais XIX a. V.G. – pasiūlė Šuchovas kompresorinis alyvos išgavimo būdas per injekciją į šulinį suspaustas oras(oro keltuvas). Baku ši technologija buvo išbandyta tik 1897 m.. Kitą naftos gavybos būdą – dujinį liftą – pasiūlė M.M. Tikhvinskis 1914 m

Gamtinių dujų išleidimo angas iš natūralių šaltinių žmogus naudojo nuo neatmenamų laikų. Vėliau nustatė, kad buvo naudojamos gamtinės dujos, gautos iš šulinių ir šulinių. 1902 metais Surakhanyje netoli Baku buvo išgręžtas pirmasis gręžinys, kuriame iš 207 m gylio buvo išgaunamos pramoninės dujos.

Plėtojant naftos pramonę Yra penki pagrindiniai etapai:

I etapas (iki 1917 m.) – priešrevoliucinis laikotarpis;

II etapas (1917–1941 m.) laikotarpis prieš Didįjį Tėvynės karą;

III etapas (1941–1945 m.) – Didžiojo Tėvynės karo laikotarpis;

IV etapas (1945–1991 m.) – laikotarpis iki SSRS žlugimo;

V etapas (nuo 1991 m.) – šiuolaikinis laikotarpis.

ikirevoliucinis laikotarpis. Rusijoje nafta žinoma jau seniai. Dar XVI amžiuje. Rusijos pirkliai prekiavo Baku nafta. Valdant Borisui Godunovui (XVI a.), pirmoji Uchtos upėje išgauta nafta buvo pristatyta į Maskvą. Kadangi žodis „nafta“ į rusų kalbą pateko tik XVIII amžiaus pabaigoje, tada jis buvo vadinamas „tirštas degantis vanduo“.

1813 m. prie Rusijos buvo prijungti turtingiausius naftos išteklius turintys Baku ir Derbento chanatai. Šis įvykis turėjo didelę įtaką Rusijos naftos pramonės plėtrai per ateinančius 150 metų.

Kita pagrindinė sritis naftos gamyba ikirevoliucinė Rusija buvo Turkmėnistanas. Nustatyta, kad juodasis auksas Nebit-Dag regione buvo kasamas jau maždaug prieš 800 metų. 1765 metais apie. Čelekene buvo 20 naftos gręžinių, kurių bendra metinė produkcija buvo apie 64 tonos per metus. Pasak rusų Kaspijos jūros tyrinėtojo N. Muravjovo, 1821 metais turkmėnai valtimi į Persiją išsiuntė apie 640 tonų naftos. 1835 metais ji buvo paimta iš maždaug. Čelekenų yra daugiau nei iš Baku, nors būtent Abšerono pusiasalis buvo didesnio naftos savininkų dėmesio objektas.

Naftos pramonės vystymosi pradžia Rusijoje yra 1848 m.

1957 m. Rusijos Federacija pagamino daugiau nei 70% naftos, o pagal naftos gavybą Tataria užėmė aukščiausią vietą šalyje.

Pagrindinis šio laikotarpio įvykis buvo turtingiausių naftos telkinių Vakarų Sibire atradimas ir plėtra. Dar 1932 metais akademikas I.M. Gubkinas išreiškė idėją, kad rytiniame Uralo šlaite reikia pradėti sistemingą naftos paiešką. Pirmiausia buvo renkama informacija apie natūralių naftos išsiliejimo stebėjimus (Bolshoi Yugan, Belaja ir kt. upėse). 1935 metais Čia pradėjo veikti geologinių tyrinėjimų grupės, kurios patvirtino į naftą panašių medžiagų atodangų buvimą. Tačiau „didelės naftos“ nebuvo. Žvalgymas tęsėsi iki 1943 m., o vėliau buvo atnaujintas 1948 m. Tik 1960 m. buvo aptiktas Šaimskoje naftos telkinys, po kurio sekė Megionskoje, Ust-Balykskoje, Surgutskoje, Samotlorskoje, Varyeganskoje, Liantorskoje, Cholmogorskoje ir kt. Pramonės pradžia. naftos gavyba Vakarų Sibire laikomas 1965 m., kai jos buvo pagaminta apie 1 mln.. Jau 1970 metais čia išgauta 28 mln. Vakarų Sibiras tapo pagrindiniu šalies naftos gavybos regionu, o SSRS užėmė aukščiausią vietą pasaulyje naftos gavybos srityje.

1961 m. Vakarų Kazachstane (Mangyshlak pusiasalyje) Uzen ir Zhetybay telkiniuose buvo gauti pirmieji naftos fontanai. Jų pramoninė plėtra prasidėjo 1965 m. Vien iš šių dviejų telkinių išgaunami naftos ištekliai siekė kelis šimtus milijonų tonų. Problema ta, kad Mangyshlak aliejai buvo labai parafininiai ir jų stingimo temperatūra buvo +30...33 °C. Nepaisant to, 1970 metais naftos gavyba pusiasalyje buvo padidinta iki kelių milijonų tonų.

Sistemingas naftos gavybos augimas šalyje tęsėsi iki 1984 m. 1984-85 m. sumažėjo naftos gavyba. 1986-87 metais. jis vėl pakilo ir pasiekė maksimumą. Tačiau nuo 1989 m. naftos gavyba pradėjo mažėti.

modernus laikotarpis. Po SSRS žlugimo naftos gavybos mažėjimas Rusijoje tęsėsi. 1992 m. sudarė 399 mln. tonų, 1993 m. – 354 mln. tonų, 1994 m. – 317 mln. tonų, 1995 m. – 307 mln.

Nuolatinis naftos gavybos mažėjimas susijęs su tuo, kad nepašalinta daugybės objektyvių ir subjektyvių neigiamų veiksnių įtaka.

Pirma, pablogėjo pramonės žaliavų bazė. Dalyvavimas regionų telkinių kūrimo ir išeikvojimo procese yra labai didelis. Šiaurės Kaukaze į plėtrą įtraukta 91,0% išžvalgytų naftos atsargų, o telkinių išeikvojimas siekia 81,5%. Uralo-Volgos regione šie skaičiai yra atitinkamai 88,0 % ir 69,1 %, Komijos Respublikoje – 69,0 % ir 48,6 %, Vakarų Sibire – 76,8 % ir 33,6 %.

Antra, naftos atsargų padidėjimas sumažėjo dėl naujai atrastų telkinių. Dėl smarkiai sumažėjusio finansavimo žvalgymo organizacijos sumažino geofizinių darbų ir žvalgomųjų gręžinių apimtį. Dėl to sumažėjo naujai aptiktų telkinių skaičius. Taigi, jei 1986–90 m. naftos atsargos naujai atrastuose telkiniuose siekė 10,8 mln.t, tuomet 1991-95 m. tik 3,8 mln. tonų

Trečia, pagamintos alyvos vandens atskyrimas yra didelis.. Tai reiškia, kad esant toms pačioms formavimo skysčio gamybos sąnaudoms ir apimtims, pačios alyvos pagaminama vis mažiau.

Ketvirta, restruktūrizavimo išlaidos. Žlugus senajam ekonominiam mechanizmui, buvo panaikintas griežtas centralizuotas pramonės valdymas, o naujas vis dar kuriamas. Dėl to, viena vertus, naftos ir įrangos bei medžiagų kainų disbalansas, tai apsunkino. technine įranga amatai. Tačiau tai būtina dabar, kai dauguma įrenginių jau išnaudojo savo gyvenimą, o daugelyje sričių reikia pereiti nuo tekančio gamybos būdo prie siurbimo.

Galiausiai, pastaraisiais metais buvo atlikta daugybė klaidingų skaičiavimų. Taigi aštuntajame dešimtmetyje buvo manoma, kad naftos atsargos mūsų šalyje yra neišsenkančios. Atsižvelgiant į tai, buvo akcentuojama ne savo pramonės gamybos rūšių plėtra, o gatavų pramonės prekių pirkimas užsienyje už valiutą, gautą pardavus naftą. Milžiniškos lėšos buvo išleistos siekiant išlaikyti gerovės išvaizdą sovietinėje visuomenėje. Naftos pramonė buvo finansuojama iki minimumo.

Sachalino lentynoje 70–80 m. buvo aptikti dideli telkiniai, kurie dar nepradėti eksploatuoti. Tuo tarpu jiems garantuojama didžiulė pardavimų rinka Azijos ir Ramiojo vandenyno regiono šalyse.

Kokios yra vietinės naftos pramonės plėtros ateities perspektyvos?

Nėra vienareikšmio naftos atsargų įvertinimo Rusijoje. Įvairūs ekspertai pateikia duomenis apie atgaunamų atsargų apimtį nuo 7 iki 27 milijardų tonų, tai yra nuo 5 iki 20% pasaulio. Naftos atsargos visoje Rusijoje pasiskirsto taip: Vakarų Sibiras 72,2%; Uralo-Volgos sritis 15,2%; Timan-Pechora provincija 7,2%; Sachos Respublika (Jakutija), Krasnojarsko sritis, Irkutsko sritis, Ochotsko jūros šelfas apie 3,5%.

1992 metais prasidėjo Rusijos naftos pramonės restruktūrizavimas: sekant pavyzdžiu Vakarų šalys pradėjo kurti vertikaliai integruotas naftos bendroves, kurios kontroliuoja naftos gavybą ir perdirbimą, taip pat iš jos gaunamų naftos produktų platinimą.
1.2. Naftos ir dujų telkinių geologijos tikslai ir uždaviniai
Ilgą laiką natūralios naftos ir dujų išleidimo vietos visiškai tenkino žmonijos poreikius. Tačiau plėtra ekonominė veiklažmogus reikalavo vis daugiau energijos šaltinių. Siekdami padidinti suvartojamos naftos kiekį, žmonės ėmė kasti šulinius paviršinių naftos apraiškų vietose, o vėliau gręžti gręžinius. Pirmiausia jie buvo pakloti ten, kur į žemės paviršių pateko nafta. Tačiau tokių vietų skaičius ribotas. Praėjusio amžiaus pabaigoje buvo sukurtas naujas daug žadantis paieškos metodas. Gręžimas buvo pradėtas tiesiąja linija, jungiančia du gręžinius, jau gaminančius naftą.

Naujose vietovėse naftos ir dujų telkinių paieška buvo vykdoma beveik aklai, drovisi iš vienos pusės į kitą. Smalsius prisiminimus apie šulinio klojimą paliko anglų geologas K. Craigas.

Gręžimo vadovai ir lauko vadovai susirinko, kad pasirinktų vietą ir kartu nustatė plotą, kuriame turėtų būti klojamas gręžinys. Tačiau tokiais atvejais įprastu atsargumu niekas nedrįso nurodyti taško, nuo kurio turėtų prasidėti gręžimas. Tada vienas iš susirinkusiųjų, pasižymėjęs didele drąsa, tarė rodydamas į virš jų besisukantį varną: „Ponai, jei jums nerūpi, pradėkime gręžti ten, kur varna sėdi...“. Pasiūlymas buvo priimtas. Šulinys pasirodė itin sėkmingas. Bet jei varna būtų nuskridusi šimtą jardų toliau į rytus, nebūtų buvę vilties sutikti naftą... Aišku, kad taip ilgai tęstis negalėjo, nes kiekvieno gręžinio gręžimas kainuoja šimtus tūkstančių dolerių. Todėl iškilo klausimas, kur gręžti gręžinius, kad būtų galima tiksliai rasti naftą ir dujas.

Tam reikėjo paaiškinti naftos ir dujų kilmę, davė galingą postūmį plėtoti geologiją – mokslą apie Žemės sudėtį ir sandarą, taip pat naftos ir dujų telkinių žvalgymo ir tyrinėjimo metodus.

Naftos ir dujų telkinių geologija – geologijos šaka, nagrinėjanti išsamius pradinės (gamtinės) būklės ir besivystančius naftos ir dujų telkinius bei telkinius, siekiant nustatyti jų nacionalinę ekonominę reikšmę ir racionalus naudojimas viduriai Iš šio apibrėžimo matyti, kad naftos ir dujų telkinių geologija tyrinėja angliavandenilių (HC) telkinius ir telkinius dviem požiūriais.

Pirmiausia, angliavandenilių telkiniai turėtų būti laikomi statinės būklės kaip gamtiniai geologiniai objektai plėtrai projektuoti, remiantis atsargų apskaičiavimu ir šulinių bei rezervuarų produktyvumo įvertinimu /natūralios geologinės sąlygos/.

Antra, angliavandenilių telkinius reikėtų vertinti dinamiškai, nes juose, pradėjus eksploatuoti, prasideda naftos, dujų ir vandens judėjimo į gamybinių gręžinių dugnus ir iš įpurškimo gręžinių dugno angų procesai. Kartu akivaizdu, kad objekto dinamikos ypatybes apibūdina ne tik gamtinės geologinės telkinio savybės (ty savybės statinėje būsenoje), bet ir techninės sistemos (ty vystymo sistemos) charakteristikos. ). Kitaip tariant, plėtojamas naftos ar dujų telkinys yra neatsiejama visuma, jau susidedanti iš dviejų komponentų: geologinės (pats telkinys) ir techninės (techninė sistema, skirta telkiniui eksploatuoti). Visa tai vadinsime geologiniu ir techniniu kompleksu (GTC).

Naftos ir dujų telkinių geologijos ypatybė, susidedantis in, ką ji plati naudoja teorines sąvokas ir faktinius duomenis, gautus kitų mokslų metodais, o savo išvadose ir apibendrinimuose labai dažnai remiasi kituose moksluose nusistovėjusiais šablonais.

Tikslai naftos ir dujų geologija yra efektyviausių naftos ir dujų gavybos organizavimo būdų, užtikrinant racionalų žemės gelmių naudojimą ir apsaugą bei geologinį pagrindimą. aplinką. Šis pagrindinis tikslas pasiekiamas tiriant vidinę naftos ir dujų telkinio struktūrą bei jo kitimo dėsningumus plėtros procese.

Pagrindinis tikslas yra suskirstytas į keletą komponentų, veikiantys kaip privatūs naftos ir dujų telkinių geologijos tikslai, įskaitant:

• 
  telkinių lauko geologinis modeliavimas
• 
  rezervo apskaičiavimas nafta, dujos ir kondensatas;
• 
  raidos sistemos geologinis pagrindimas naftos ir dujų telkiniai;
• 
  priemonių geologinis pagrindimas tobulinti plėtros ir naftos, dujų ar kondensato išgavimo efektyvumą;
• 
  stebėjimų komplekso pagrindimasžvalgymo ir plėtros procese.

Kitas komponento tipas - susijusių tikslų, kuriais siekiama efektyviau pasiekti pagrindinį tikslą. Jie apima:

• 
  podirvio apsauga naftos ir dujų telkiniai;
• 
  gręžimo proceso geologinė tarnybašuliniai;
• 
  savo metodikos ir metodinės bazės tobulinimas.

Naftos ir dujų telkinių geologijos uždaviniai yra sprendime įvairių klausimų susiję: su informacijos apie tyrimo objektą gavimu; ieškant modelių, sujungiančių pastebėtus skirtingus faktus apie telkinio struktūrą ir funkcionavimą į vieną visumą; ir standartų, kuriuos turi atitikti stebėjimų ir tyrimų rezultatai, kūrimas; stebėjimų ir tyrimų rezultatų apdorojimo, apibendrinimo ir analizės metodų kūrimas; su šių metodų efektyvumo įvertinimu įvairiomis geologinėmis sąlygomis ir kt.

Tarp šio rinkinio galima išskirti trijų tipų užduotys:

1. 
   konkrečias mokslines užduotis naftos ir dujų geologija, nukreipta į žinių objektą;
2. 
   metodinės užduotys;
3. 
   metodinės užduotys.

Viskas paruošta konkrečias mokslines užduotis, galima suskirstyti į tokias grupes.

1. Uolienų sudėties ir savybių tyrimas gamybinių telkinių, turinčių ir neturinčių naftos ir dujų, sudarymas; naftos, dujų ir vandens sudėties ir savybių, jų atsiradimo geologinių ir termodinaminių sąlygų tyrimas. Ypatingas dėmesys Reikėtų atkreipti dėmesį į uolienų ir jas prisotinančių skysčių sudėties, savybių ir atsiradimo sąlygų kintamumą, taip pat dėsnius, kurie priklauso nuo šio kintamumo.

2. Atrankos užduotys(remiantis pirmosios grupės uždavinių sprendimu) natūralių geologinių kūnų, nustatant jų formą, dydį, padėtį erdvėje ir pan.. Šiuo atveju išskiriami sluoksniai, sluoksniai, horizontai, rezervuaro pakeitimo zonos ir kt. , ši grupė apjungia užduotis, kuriomis siekiama nustatyti pirminę indėlio ar indėlio struktūrą.

3. Išskaidymo užduotys natūralius geologinius kūnus į sąlyginius, atsižvelgiant į naftos ir dujų pramonės įrangos, technologijų ir ekonomikos reikalavimus bei galimybes. Svarbiausia čia bus gamtinių geologinių kūnų sąlygų ir kitų ribinių verčių nustatymo užduotys (pavyzdžiui, atskirti didelio, vidutinio ir mažo našumo uolienas).

4. Uždaviniai, susiję su Valstybinio muitinės komiteto klasifikatoriaus sudarymu pagal požymius, o pirmiausia pagal indėlių ir indėlių vidinių struktūrų tipus.

5. Užduotys, susijusios su SCC struktūros ir funkcijos ryšio prigimties, ypatybių, modelių tyrimu, t.y. rezervuaro struktūros ir savybių įtaka plėtros proceso rodikliams ir techninio komponento struktūros bei parametrų charakteristikoms, taip pat visos GTC veiklos rodikliams (naftos ir dujų gavybos stabilumui). , plėtros tempai, gamybos sąnaudos, galutinis naftos išgavimas ir kt.).

Metodinės užduotys naftos ir dujų telkinių geologijos metodinės įrangos kūrimas, t.y. senųjų tobulinimas ir naujų metodų kūrimas konkrečioms-mokslinėms lauko-geologinėms problemoms spręsti.

Sprendimo poreikis metodinės užduotys atsiranda dėl to, kad iš epochos į epochą, iš periodo į periodą galioja žinių normos, žinių organizavimo metodai, mokslinis darbas. Mūsų laikais mokslo raida itin sparti. Tokiomis sąlygomis, norint neatsilikti nuo bendro mokslo raidos tempo, reikia turėti idėją, kuo remiasi mokslas, kaip kuriamas ir pertvarkomas mokslas. mokslo žinių. Gauti atsakymus į šiuos klausimus yra metodikos esmė . Metodika yra būdas suprasti mokslo struktūrą ir jo darbo metodus. Atskirkite bendrosios mokslinės ir privačios mokslo metodiką.

2 PASKAITA
GAMTINIAI KURO IŠTEKLIAI
Nafta yra degus, aliejinis skystis, turintis specifinį kvapą, susidedantis iš angliavandenilių mišinio, kuriame yra ne daugiau kaip 35% asfalto dervos medžiagų ir esantis rezervuaro uolienose laisvoje būsenoje. Aliejuje yra 8287 % anglies, 1114 % vandenilio (pagal masę), deguonies, azoto, anglies dioksido, sieros, nedideli kiekiai chloro, jodo, fosforo, arseno ir kt.

Iš įvairių aliejų išskirti angliavandeniliai priklauso trims pagrindinėms serijoms: metano, nafteninio ir aromatinio:

metanas (parafinas), kurio bendra formulė C n H 2 n +2;

nafteninis - C n H 2 n;

aromatinis - C n H 2 n -6.

Vyrauja metano serijos angliavandeniliai (metanas CH 4, etanas C 2 H 6, propanas C 3 H 8 ir butanas C 4 H 10), kurie yra esant atmosferos slėgiui ir normali temperatūra dujinėje būsenoje.

Pentanas C 5 H 12, heksanas C 6 H 14 ir heptanas C 7 H 16 yra nestabilūs, lengvai pereina iš dujinės būsenos į skystį ir atvirkščiai. Angliavandeniliai nuo C 8 H 18 iki C 17 H 36 yra skystos medžiagos.

Angliavandeniliai, turintys daugiau nei 17 anglies atomų (C17H36-C37H72), yra kietosios medžiagos (parafinai, dervos, asfaltenai).
Alyvos klasifikacija
Priklausomai nuo lengvųjų, sunkiųjų ir kietųjų angliavandenilių, taip pat įvairių priemaišų, nafta skirstoma į klases ir poklasius. Atsižvelgiama į sieros, dervų ir parafino kiekį.

Pagal sieros kiekį aliejai skirstomi į:

• 
  mažai sieros (0 ≤S≤0,5%);
• 
  vidutinė siera (0,5
• 
  sieros (1
• 
  rūgštus (S>3%).

Asfalto dervos. dervos- klampūs pusiau skysti dariniai, turintys deguonies, sieros ir azoto, tirpūs organiniuose tirpikliuose. asfaltenai- kietosios medžiagos, netirpios mažos molekulinės masės alkanuose, kuriuose yra labai kondensuotų angliavandenilių struktūrų.

Naftos vaškas-tai kietųjų angliavandenilių mišinys dvi grupės, kurios labai skiriasi viena nuo kitos savybėmis - parafinaiC 17 H 36 -NUO 35 H 72 ir cerezinas C 36 H 74 - C 55 H 112 . Pirmojo lydymosi temperatūra 27-71°C, antra- 65-88°С. Esant tokiai pačiai lydymosi temperatūrai, cerezinai turi didesnį tankį ir klampumą. Parafino kiekis aliejuje kartais siekia 13-14% ar daugiau.

Pasauliniai naftos vienetai

1 barelis, priklausomai nuo maždaug 0,136 tonos naftos tankio

1 tona naftos yra maždaug 7,3 barelio

1 statinė = 158,987 litro = 0,158 m3

1 kubinis metras apie 6,29 barelio

Fizinės aliejaus savybės
Tankis(tūrinė masė) – medžiagos masės ir jos tūrio santykis. Rezervuaro alyvos tankis yra naftos masė, išgaunama į paviršių iš žarnyno, išsaugant rezervuaro sąlygas, tūrio vienete. SI tankio vienetas išreiškiamas kg/m 3 . ρ n \u003d m / V

Pagal naftos tankį jie skirstomi į 3 grupes:

lengvosios alyvos (kurių tankis nuo 760 iki 870 kg / m3)

vidutinės alyvos (871970 kg / m3)

sunkus (virš 970 kg / m 3).

Alyvos tankis rezervuaro sąlygomis yra mažesnis nei degazuotos alyvos tankis (dėl padidėjusio dujų kiekio alyvoje ir temperatūros).

Tankis matuojamas hidrometru. Hidrometras – prietaisas skysčio tankiui pagal plūdės gylį nustatyti (vamzdis su padalomis ir svoriu apačioje). Hidrometro skalėje brėžiami padalos, rodančios tiriamos alyvos tankį.

Klampumas- skysčio ar dujų savybė atsispirti kai kurių dalelių judėjimui kitų atžvilgiu.

Dinaminis klampos koeficientas ( ). yra trinties jėga besiliečiančių skysčio sluoksnių ploto vienetui, kai greičio gradientas lygus 1. / Pa s, 1P (poise) = 0,1 Pa s.

Dinaminės klampos atvirkštinė vertė vadinamas sklandumu.

Taip pat apibūdinamas skysčio klampumas kinematinės klampos koeficientas , t.y. dinaminės klampos ir skysčio tankio santykis. Šiuo atveju m 2 / s imamas kaip vienetas. Stoksas (St) \u003d cm 2 / s \u003d 10 -4 m 2 / s.

Praktikoje šis terminas kartais vartojamas sąlyginis (santykinis) klampumas, kuris yra tam tikro skysčio tūrio ištekėjimo laiko ir tokio pat tūrio distiliuoto vandens nutekėjimo laiko santykis 20 0 C temperatūroje.

Rezervuaro alyvos klampumas yra alyvos savybė, kuri lemia jos mobilumo laipsnį rezervuaro sąlygomis ir reikšmingai įtakoja rezervuaro plėtros produktyvumą ir efektyvumą.

Įvairių nuosėdų rezervuaro alyvos klampumas svyruoja nuo 0,2 iki 2000 mPa s ar daugiau. Dažniausios vertės yra 0,8-50 mPa s.

Klampumas mažėja kylant temperatūrai, didėja ištirpusių angliavandenilių dujų kiekis.

Pagal klampumą išskiriami aliejai

mažas klampumas -  n

mažas klampumas - 1

su padidintu klampumu-5

didelio klampumo - n > 25 mPa s.

Klampumas priklauso nuo alyvos ir deguto cheminės ir frakcijos sudėties (asfalteno-dervinių medžiagų kiekio joje).
Rezervuaro alyvos prisotinimo slėgis (garavimo pradžia). yra slėgis, kuriam esant prasideda pirmųjų ištirpusių dujų burbuliukų išsiskyrimas iš jo. Rezervuaro alyva vadinama prisotinta, jei jos slėgis rezervuare yra lygus nepakankamai prisotintos slėgiui – jei rezervuaro slėgis yra didesnis už prisotinimo slėgį. Prisotinimo slėgio reikšmė priklauso nuo alyvoje ištirpusių dujų kiekio, jų sudėties ir rezervuaro temperatūros.

Prisotinimo slėgis nustatomas pagal giluminių naftos mėginių tyrimo rezultatus ir eksperimentinius grafikus.

G\u003d Vg / V b.s.

Dujų kiekis paprastai išreiškiamas m 3 /m 3 arba m 3 /t.
Lauko dujų faktorius G yra susidarančių dujų kiekis m3 1 m3 (t) išdujintos alyvos. Jis nustatomas remiantis duomenimis apie naftos ir susijusių dujų gavybą tam tikrą laikotarpį. Yra dujiniai faktoriai: pradinis, nustatytas pirmam šulinio eksploatavimo mėnesiui, dabartinis – bet kokiam laikotarpiui ir vidutinis laikotarpiui nuo kūrimo pradžios iki bet kokios savavališkos datos.
Paviršiaus įtempimas - tai jėga, veikianti sąsajos kontūro ilgio vienetą ir linkusi sumažinti šį paviršių iki minimumo. Tai atsiranda dėl traukos jėgų tarp molekulių (su SI J/m 2 ; N/m arba dyn/cm) alyvai 0,03 J/m 2, N/m (30 dyne/cm); vandeniui 0,07 J / m 2, N / m (73 dynai / cm). Kuo didesnis paviršiaus įtempis, tuo didesnis skysčio kapiliarinis pakilimas. Vandens paviršiaus įtempis yra beveik 3 kartus didesnis nei naftos, o tai lemia skirtingi greičiai jų judėjimas kapiliarais. Ši savybė turi įtakos indėlių vystymosi ypatumams.

Kapiliarumas- skysčio gebėjimas pakilti arba kristi mažo skersmens vamzdeliuose, veikiant paviršiaus įtempimui.

Р = 2σ/ r

P yra pakilimo slėgis; σ - paviršiaus įtempimas; r – kapiliarų spindulys .
h= 2σ/ rρ g

h - kėlimo aukštis; ρ – skysčio tankis; g - gravitacijos pagreitis.

Alyvos spalva skiriasi nuo šviesiai rudos iki tamsiai rudos ir juodos.

Kita pagrindinė aliejaus savybė yra garinimas. Aliejus netenka lengvųjų frakcijų, todėl turi būti laikomas sandariuose induose.

Alyvos suspaudimo koeficientas β n yra rezervuaro alyvos tūrio pokytis, kai slėgio pokytis yra 0,1 MPa.

Jis apibūdina aliejaus elastingumą ir nustatomas pagal santykį

kur V 0 - pradinis alyvos tūris; ΔV- alyvos tūrio pokytis, pasikeitus slėgiui Δр;

Matmenys β n -Pa -1 .

Alyvos suspaudimo koeficientas didėja didėjant lengvosios alyvos frakcijų kiekiui ir ištirpusių dujų kiekiui, kylant temperatūrai ir mažėjant slėgiui ir yra (6-140) 10-6 MPa -1. Daugumos rezervuarinių alyvų jo vertė yra (6-18) 10 -6 MPa -1.

Degazuotos alyvos pasižymi santykinai mažu suspaudimo koeficientu β n =(4-7) 10 -10 MPa -1.

Šiluminio plėtimosi koeficientas  n yra alyvos plėtimosi laipsnis, kai temperatūra pasikeičia 1 °C

n = (1/ Vo) (V/t).

Matmenys  - 1/°С. Daugumos alyvų šiluminio plėtimosi koeficiento reikšmės svyruoja nuo (1-20) *10 -4 1/°C.

Kuriant telkinį nestacionariu termohidrodinaminiu režimu, kai rezervuarą veikia įvairūs šalti ar karšti veiksniai, reikia atsižvelgti į alyvos šiluminio plėtimosi koeficientą.
Rezervuaro alyvos tūrio koeficientasb rodo, kiek tūrio užima rezervuaro sąlygomis 1 m 3 degazuota alyva:

b n = V pl.n / V deg \u003d  n./ pl.n

Kur V kv.n - alyvos tūris rezervuaro sąlygomis; Vdeg – to paties kiekio alyvos tūris po degazavimo esant atmosferos slėgiui ir t=20°C;  pl.p - alyvos tankis rezervuaro sąlygomis; - alyvos tankis standartinėmis sąlygomis.

Naudojant tūrinį koeficientą, galima nustatyti naftos „susitraukimą“, t.y., nustatyti rezervuaro alyvos tūrio sumažėjimą, kai ji ištraukiama į paviršių. Alyvos susitraukimas U

U=(bn-1)/bn*100

Apskaičiuojant naftos atsargas tūriniu metodu, taikant vadinamąjį perskaičiavimo koeficientą, atsižvelgiama į rezervuaro alyvos tūrio pokytį pereinant nuo rezervuaro sąlygų prie paviršiaus sąlygų.

konversijos koeficientas yra rezervuaro alyvos tūrio koeficiento atvirkštinė vertė. =1/b=Vdeg/Vb.s.=b.s./n

Nafta ir gamtinės dujos. Aliejus, jo elementinė sudėtis. trumpas aprašymas fizines savybes Alyva. angliavandenilių dujos. Komponentų sudėtis ir trumpas fizinių dujų savybių aprašymas. Kondensato sąvoka

Naftos, gamtinių dujų ir rezervuaro vandens atsiradimo žemės plutoje sąlygos. Kolekcionierių veislės. Rezervuaro uolienų litologiniai tipai. Porų tarpai uolienose, jų rūšys, forma, dydis. Uolienų rezervuaro savybės. Akytumas, lūžinėjimas. Pralaidumas. Karbonatas. Molio turinys. Rezervuaro savybių tyrimo metodai. Rezervuaro uolienų prisotinimas nafta ir dujomis. Padangų veislės.

Natūralių rezervuarų ir spąstų samprata. Naftos ir dujų telkinių ir telkinių samprata. Vanduo-alyva, gazolio kontaktai. Naftos ir dujų potencialo kontūrai. Indėlių ir indėlių klasifikacija

Naftos ir dujų kilmė. Angliavandenilių migracija ir kaupimasis. Indėlių sunaikinimas.

Naftos ir dujų telkinių formavimosi vandenys, jų komercinė klasifikacija. Bendra informacija apie slėgį ir temperatūrą naftos ir dujų rezervuaruose. Neįprastai didelis ir neįprastai mažas formavimo slėgis. Isobar žemėlapiai, jų paskirtis.

Naftos ir dujų provincijų, regionų ir rajonų, naftos ir dujų kaupimo zonų samprata. Pagrindinės Rusijos naftos ir dujų provincijos ir regionai. Didžiausi ir unikalūs naftos ir naftos bei dujų telkiniai Rusijoje

Gairės

Gręžiant naftos ir dujų gręžinius bei plėtojant naftos ir dujų telkinius, pagrindinės yra naftos geologijos žinios, būtent, būtina žinoti naftos ir dujų sudėtį ir fizines savybes, jų atsiradimo žemės plutoje sąlygas. Naftos kilmės klausimas visada išlieka aktualus. Šiandien mokslininkai bando peržengti visuotinai priimtą organinės kilmės teoriją, kad atrastų naujų telkinių. Tačiau pirmiausia išstudijuokite organinių ir neorganinių naftos ir dujų kilmės teorijų esmę ir kiekvienos iš jų įrodymus.

Rezervuaro uoliena yra uoliena, galinti sulaikyti naftą ir dujas ir išleisti jas esant slėgio kritimui. Rezervuaro uolienos gali būti smėlis ir smiltainis, dumblas ir aleuritas (terigeninis), kalkakmenis ir dolomitai (karbonatas).

Dujos, nafta, vanduo spąstuose pasiskirsto veikiant gravitacinėms jėgoms, priklausomai nuo jų tankio. Dujos, kaip lengviausias skystis, yra viršutinėje gaudyklės dalyje, po ja guli nafta, po alyva – vanduo. VNK - vandens ir alyvos kontaktas, GNK - gazolio kontaktas, GVK - dujų ir vandens kontaktas. Nubrėžkite dujų ir naftos telkinį ir pažymėkite GOC ir LOJ. Apsvarstykite ir nubraižykite skirtingus spąstus ir nuosėdas.

Išmokite naftos ir dujų zonų zonavimo principus. Pagrindinis yra tektoninis principas. Dauguma Rusijos naftos ir dujų provincijų yra platformos zonose. Su jomis siejamos vyraujančios paleozojaus ir mezozojaus naftos ir dujų kaupimosi provincijos. Rusijos ir kaimyninių valstybių teritorijoje yra dvi senovės platformos - Rusijos ir Sibiro. Rusijos platformoje išskiriamos Volgos-Uralo, Timano-Pečoros, Kaspijos, Baltijos naftos ir dujų provincijos. Sibiro platformoje išskiriamos Lena-Tunguska, Lena-Vilyui, Jenisei-Anabar naftos ir dujų provincijos. Senovės platformų provincijos išvardytos aukščiau, o Vakarų Sibiro ir Šiaurės Kaukazo naftos ir dujų provincijos apsiriboja jaunomis platformomis. Sulenktų teritorijų provincijos apsiriboja kalnų įdubomis, daugiausia Alpių klostėmis (Tolimuosiuose Rytuose). Pereinamųjų teritorijų provincijos atitinka prieškalnės papėdės - Ciskaukazo Cis-Uralo, Cis-Vekhojansko naftos ir dujų provincijos. Provincijose išskiriami naftos ir dujų regionai, regionuose - naftos ir dujų regionai, regionuose - naftos ir dujų kaupimo zonos, kurias sudaro telkiniai.

Literatūra1, p.126-203

Klausimai savikontrolei

1. Kas yra aliejus, kokie cheminiai elementai yra jo sudėtyje?

2. Naftos klasifikavimas pagal komercines savybes.

3. Koks yra alyvos tankis, klampumas ir kam jis lygus? Vienetai. Nuo kokių veiksnių priklauso naftos tankis? Kur naftos tankis didesnis: rezervuaro ar paviršiaus sąlygomis? Paaiškink kodėl?

4. Kokias optines savybes, šiluminę ir elektrinę alyvą žinote?

5. Kokie yra tūriniai ir perskaičiavimo koeficientai, alyvos susitraukimas? Kodėl svarbu juos taikyti praktikoje? Kas yra prisotinimo slėgis, GOR ir GOR?

6. Kokia yra natūralių angliavandenilių dujų cheminė sudėtis? Papasakokite apie natūralių angliavandenilių dujų tankį ir klampumą.

7. Ką reiškia „sausos“ ir „šlapios“ angliavandenilių dujos?

8. Papasakokite apie natūralių angliavandenilių dujų suspaudžiamumą ir tirpumą.

9. Kas yra kondensatas? Kokia jo sudėtis ir tankis? Kas yra dujų hidratai?

10. Kokia yra naftos ir dujų telkinių formavimo vandenų cheminė sudėtis ir savybės?

11. Kas yra mineralizacija ir kaip ji kinta didėjant gyliui?

12. Kas lemia formavimo vandenų tankį ir klampumą? Kas lemia formavimo vandenų suspaudžiamumą? Kokios elektrinės formavimo vandenų savybės ir nuo ko jos priklauso?

13. Kokie yra Sulinos klasifikacijos vandenų tipai, kurie iš jų siejami su nafta?

14. Kokios uolienos vadinamos kolekcionieriais? Įvardykite rezervuaro uolienų litologines rūšis.

15. Kokie yra tuščios erdvės tipai? Apibūdinkite juos.

16. Ką reiškia rezervuaro uolienų poringumas? Nurodykite bendrojo ir atvirojo poringumo koeficientus.

17. Kas yra pralaidumas? Įvardykite pralaidumo matmenis. Darcy dėsnis.

18. Ką reiškia naftos prisotinimas (dujų prisotinimas)?

19. Kas vadinama padangų veislėmis? Kokios jos gali būti veislės?

20. Natūralūs naftos ir dujų rezervuarai ir gaudyklės. Naftos ir dujų telkiniai. Pateikite sąvokas.

21. Kas vadinami natūraliais rezervuarais? Nubrėžkite jų tipus.

22. Kas vadinama naftos ir dujų gaudykle? Pateikite įvairių tipų spąstų nuotraukas.

23. Kas yra naftos ir dujų telkinys, naftos ir dujų telkinys? piešti

gazolio telkinys, naftos telkinys, dujų telkinys?

24. Kaip gaudyklėje pasiskirsto dujos, nafta, vanduo? Nuo kokio faktoriaus tai priklauso

Naftos kilmė

Yra 4 požiūrio į naftos kilmę raidos etapai:

1) ikimokslinis laikotarpis;

2) mokslinių spėjimų laikotarpis;

3) mokslinių hipotezių formavimosi laikotarpis;

4) modernusis laikotarpis.

Ryškios ikimokslinės idėjos – XVIII amžiaus lenkų gamtininko pažiūros. Kanauninkas K. Klyukas. Jis tikėjo, kad aliejus susidarė rojuje ir yra derlingos žemės, ant kurios žydėjo Edeno sodai, liekana.

Mokslinių spėjimų laikotarpio požiūrių pavyzdys yra M. V. Lomonosovo išsakyta mintis, kad nafta susidarė iš anglies veikiant aukštai temperatūrai.

Prasidėjus naftos pramonės plėtrai, naftos kilmės klausimas tapo labai svarbus praktikoje. Tai davė galingą impulsą įvairių mokslinių hipotezių atsiradimui.

Tarp daugybės aliejaus kilmės hipotezių svarbiausios yra: organinė ir neorganinė.

Pirmoji hipotezė organinės kilmės 1759 m. išreiškė didysis rusų mokslininkas M. V. Lomonosovas. Vėliau hipotezę sukūrė akademikas I. M. Gubkinas. Mokslininkas manė, kad jūros dumblų organinės medžiagos, susidedančios iš augalų ir gyvūnų organizmų, yra pradinė naftos susidarymo medžiaga. Senus sluoksnius greitai perdengia jaunesni, o tai apsaugo organines medžiagas nuo oksidacijos. Pradinis augalų ir gyvūnų liekanų skilimas vyksta be prieigos prie deguonies, veikiant anaerobinėms bakterijoms. Be to, jūros dugne susidaręs sluoksnis skęsta dėl bendro žemės plutos lenkimo, būdingo jūrų baseinams. Skęstant nuosėdinėms uolienoms, didėja jų slėgis ir temperatūra. Dėl to išsklaidytos organinės medžiagos virsta difuziškai išsklaidyta alyva. Naftos susidarymui palankiausi slėgiai yra 15…45 MPa ir 60…150°С temperatūra, esantys 1,5…6 km gylyje. Be to, veikiant didėjančiam slėgiui, nafta išstumiama į pralaidžias uolienas, išilgai kurių migruoja į nuosėdų susidarymo vietą.

Autorius neorganinė hipotezė svarstė D.I.Mendelejevas. Jis pastebėjo nuostabų modelį: Pensilvanijos (JAV valstija) ir Kaukazo naftos telkiniai, kaip taisyklė, yra šalia didelių žemės plutos lūžių. Žinodamas, kad vidutinis Žemės tankis viršija žemės plutos tankį, jis padarė išvadą, kad metalų daugiausia yra mūsų planetos žarnyne. Jo nuomone, tai turi būti geležinė. Kalnų statybos procesų metu vanduo prasiskverbia giliai į žemės plutą išilgai įtrūkimų-lūžių, kurie pjauna žemės plutą. Savo kelyje susidūręs su geležies karbidais, jis su jais reaguoja, dėl to susidaro geležies oksidai ir angliavandeniliai. Tada pastarieji iškyla išilgai tų pačių lūžių į viršutinius žemės plutos sluoksnius ir suformuoja naftos telkinius.

Be šių dviejų hipotezių, verta paminėti „kosmoso“ hipotezė. Ją 1892 m. pasiūlė Maskvos valstybinio universiteto profesorius V. D. Sokolovas. Jo nuomone, angliavandeniliai iš pradžių buvo dujų ir dulkių debesyje, iš kurio susidarė Žemė. Vėliau jie pradėjo išsiskirti iš magmos ir kilti dujinėje būsenoje per įtrūkimus viršutiniuose žemės plutos sluoksniuose, kur kondensavosi, sudarydami naftos nuosėdas.

Šiuolaikinio laikotarpio hipotezės apima " magmatinė“ hipotezė Leningrado naftos geologas, profesorius N.A. Kudryavtsevas. Jo nuomone, dideliame gylyje, esant labai aukštai temperatūrai, anglis ir vandenilis sudaro anglies radikalus CH, CH 2 ir CH 3 . Tada, išilgai gilių lūžių, jie kyla aukštyn, arčiau žemės paviršiaus. Dėl temperatūros sumažėjimo viršutiniuose Žemės sluoksniuose šie radikalai jungiasi tarpusavyje ir su vandeniliu, todėl susidaro įvairūs naftos angliavandeniliai.

N. A. Kudryavtsevas ir jo šalininkai mano, kad naftos angliavandenilių proveržis arčiau paviršiaus vyksta dėl mantijos ir žemės plutos lūžių. Tokių kanalų egzistavimo realumą įrodo platus klasikinių ir purvo kanalų paplitimas Žemėje, taip pat kimberlito sprogimo vamzdžiai. Vertikalios angliavandenilių migracijos pėdsakai iš kristalinio pagrindo į nuosėdinių uolienų sluoksnius buvo aptikti visuose iki didelio gylio išgręžtuose gręžiniuose – š. Kolos pusiasalis, Volgos-Uralo naftos provincijoje, Vidurio Švedijoje, Ilinojaus valstijoje (JAV). Paprastai tai yra bitumo intarpai ir gyslos, užpildančios magminių uolienų įtrūkimus; dviejuose gręžiniuose taip pat rasta skystos naftos.

Dar visai neseniai visuotinai priimta hipotezė organinis aliejus(tai palengvino tai, kad dauguma aptiktų naftos telkinių yra tik nuosėdinės uolienos), pagal kurią „juodasis auksas“ slypi 1,5 ... 6 km gylyje. Šiose gelmėse Žemės viduriuose baltų dėmių beveik nėra. Todėl organinės kilmės teorija praktiškai nesuteikia perspektyvų naujų tyrinėjimams dideli indėliai Alyva.

Žinoma, yra faktų apie didelių naftos telkinių atradimą ne nuosėdinėse uolienose (pavyzdžiui, Vietnamo šelfe aptiktas milžiniškas Baltojo tigro laukas, kur naftos yra granituose), šį faktą paaiškina neorganinės aliejaus kilmės hipotezė. Be to, mūsų planetos žarnyne yra pakankamai šaltinių angliavandenilių susidarymui. Anglies ir vandenilio šaltiniai yra vanduo ir anglies dioksidas. Jų kiekis 1 m 3 viršutinės Žemės mantijos medžiagos yra atitinkamai 180 ir 15 kg. Palankią cheminę aplinką reakcijai sudaro juodųjų metalų junginiai, kurių kiekis vulkaninėse uolienose siekia 20%. Naftos formavimasis tęsis tol, kol Žemės žarnyne bus vandens, anglies dioksido ir redukuojančių medžiagų (daugiausia geležies oksido). Be to, Romashkinskoye lauko (Tatarstano teritorijoje) plėtros praktika remiasi neorganinės naftos kilmės hipoteze. Jis buvo atrastas prieš 60 metų ir buvo laikomas išeikvotu 80 proc.. Pasak Tatarstano prezidento patarėjo R. Muslimovo, kasmet naftos atsargos telkinyje pasipildo 1,5-2 mln.t ir, naujais skaičiavimais, , aliejaus galima pagaminti iki 2200g . Taigi neorganinės naftos kilmės teorija ne tik paaiškina „organikus“ gluminančius faktus, bet ir suteikia vilties, kad naftos atsargos Žemėje yra daug didesnės nei šiandien ištirtos, o svarbiausia – jos ir toliau pildomos.

Apskritai galime daryti išvadą, kad dvi pagrindinės naftos atsiradimo teorijos gana įtikinamai paaiškina šį procesą, viena kitą papildydamos. O tiesa slypi kažkur per vidurį.

Dujų kilmė

Metanas yra plačiai paplitęs gamtoje. Jis visada įtrauktas į rezervuaro alyvą. Nemažai metano yra ištirpę formavimosi vandenyse 1,5...5 km gylyje. Dujinis metanas sudaro nuosėdas akytose ir suskilusiose nuosėdinėse uolienose. Mažomis koncentracijomis jo yra upių, ežerų ir vandenynų vandenyse, dirvožemio ore ir net atmosferoje. Pagrindinė metano masė yra pasklidusi nuosėdinėse ir magminėse uolienose. Taip pat prisiminkite, kad metano buvimas užfiksuotas daugelyje Saulės sistemos planetų ir gilioje erdvėje.

Platus metano paplitimas gamtoje rodo, kad jis susidarė įvairiai.

Šiandien žinomi keli procesai, lemiantys metano susidarymą:

Biocheminis;

Šiluminis katalizatorius;

Radiacinė-cheminė;

Mechanocheminis;

metamorfinis;

Kosmogeninis.

biocheminis procesas Metanas susidaro dumble, dirvožemyje, nuosėdinėse uolienose ir hidrosferoje. Yra žinoma daugiau nei tuzinas bakterijų, kurių gyvybinės veiklos rezultatas organiniai junginiai(baltymai, skaidulos, riebalų rūgštys) susidaro metanas. Netgi nafta dideliame gylyje, veikiant formavimo vandenyje esančioms bakterijoms, sunaikinama iki metano, azoto ir anglies dioksido.

Terminis katalizinis procesas Metano susidarymas susideda iš nuosėdinių uolienų organinių medžiagų pavertimo dujomis, veikiant aukštesnei temperatūrai ir slėgiui, esant molio mineralams, kurie atlieka katalizatoriaus vaidmenį. Šis procesas panašus į aliejaus susidarymą. Iš pradžių vandens telkinių dugne ir sausumoje besikaupiančios organinės medžiagos biochemiškai skaidosi. Bakterijos tuo pačiu metu sunaikina paprasčiausius junginius. Organinėms medžiagoms grimztant gilyn į Žemę ir atitinkamai kylant temperatūrai, bakterijų veikla blėsta ir visiškai sustoja esant 100°C temperatūrai. Tačiau jau įsijungė kitas mechanizmas – sudėtingų organinių junginių (gyvų medžiagų likučių) naikinimas į paprastesnius angliavandenilius, o ypač į metaną, didėjant temperatūrai ir slėgiui. Svarbų vaidmenį šiame procese atlieka natūralūs katalizatoriai – aliumosilikatai, kurie yra įvairių, ypač molio, uolienų dalis, taip pat mikroelementai ir jų junginiai.

Kuo šiuo atveju skiriasi metano susidarymas ir naftos susidarymas?

Pirma, nafta susidaro iš sapropelio tipo organinių medžiagų – jūrų ir vandenyno šelfo nuosėdų, susidarančių iš fitoplanktono ir zooplanktono, praturtinto riebalinėmis medžiagomis. Metano susidarymo šaltinis yra humuso tipo organinės medžiagos, susidedančios iš augalų organizmų liekanų. Ši medžiaga terminės katalizės metu daugiausia sudaro metaną.

Antra, pagrindinę naftos susidarymo zoną atitinka uolienų temperatūra nuo 60 iki 150°C, kurios susidaro 1,5...6 km gylyje. Pagrindinėje naftos susidarymo zonoje kartu su nafta susidaro ir metanas (palyginti nedideliais kiekiais), taip pat sunkesni jo homologai. Galinga intensyvaus dujų susidarymo zona atitinka 150...200°C ir aukštesnę temperatūrą, ji yra žemiau pagrindinės naftos susidarymo zonos. Pagrindinėje dujų susidarymo zonoje esant atšiaurioms temperatūroms gilus terminis sunaikinimas vyksta ne tik išsklaidytoms organinėms medžiagoms, bet ir skalūnų angliavandeniliams bei naftai. Taip susidaro didelis metano kiekis.

Radiacinis cheminis procesas metanas susidaro veikiant radioaktyviajai spinduliuotei ant įvairių anglies junginių.

Pastebėta, kad juodos smulkiai išsklaidytos molingos nuosėdos, kuriose yra didelė organinių medžiagų koncentracija, paprastai taip pat yra prisodrintos uranu. Taip yra dėl to, kad organinių medžiagų kaupimasis nuosėdose skatina urano druskų nusodinimą. Radioaktyviosios spinduliuotės įtakoje organinės medžiagos skyla, susidaro metanas, vandenilis ir anglies monoksidas. Pastaroji pati skyla į anglį ir deguonį, po to anglis susijungia su vandeniliu, taip pat susidaro metanas.

Mechaninis cheminis procesas metano susidarymas – tai angliavandenilių susidarymas iš organinių medžiagų (anglies), veikiant pastovioms ir kintamoms mechaninėms apkrovoms. Tokiu atveju mineralinių uolienų grūdelių kontaktuose susidaro dideli įtempiai, kurių energija dalyvauja organinių medžiagų virsme.

Metamorfinis procesas Metano susidarymas yra susijęs su anglies pavertimu aukštai temperatūrai į anglį. Šis procesas yra bendro medžiagų virsmo aukštesnėje nei 500 °C temperatūroje proceso dalis. Tokiomis sąlygomis molis virsta kristalinėmis skaldelėmis, o granitu, kalkakmenis – marmuru ir kt.

Kosmogeninis procesas metano susidarymą apibūdina V. D. Sokolovo „kosminė“ naftos susidarymo hipotezė.

Kokia kiekvieno iš šių procesų vieta bendrame metano susidarymo procese? Manoma, kad didžioji dalis metano daugumoje pasaulio dujų telkinių yra šiluminės katalizinės kilmės. Jis susidaro 1–10 km gylyje. Didelė metano dalis yra biocheminės kilmės. Pagrindinis jo kiekis susidaro iki 1...2 km gylyje.

Vidinė Žemės sandara

Iki šiol susiformavo bendros idėjos apie Žemės sandarą, nes giliausi šuliniai Žemėje atvėrė tik žemės plutą. Daugiau informacijos apie itin gilų gręžimą bus aptarta skyriuje apie gręžinių gręžimą.

Kietame Žemės kūne išskiriami trys apvalkalai: centrinis - šerdis, tarpinis - mantija ir išorinis - žemės pluta. Vidinių geosferų pasiskirstymas pagal gylį pateiktas 16 lentelėje.

16 lentelė Vidinės Žemės geosferos

Šiuo metu yra įvairių idėjų apie vidinė struktūra ir Žemės sudėtis (V.Goldshmidt, G.Washington, A.E. Fersman ir kt.). Gutenbergo-Bulleno modelis yra pripažintas tobuliausiu Žemės sandaros modeliu.

Branduolys – tai tankiausias Žemės apvalkalas. Šiuolaikiniais duomenimis, išskiriama vidinė šerdis (kuri laikoma kietos būsenos) ir išorinė (laikoma skystos būsenos). Manoma, kad šerdį daugiausia sudaro geležis su deguonies, sieros, anglies ir vandenilio mišiniu, o vidinėje šerdyje yra geležies-nikelio sudėtis, kuri visiškai atitinka daugelio meteoritų sudėtį.

Kitas yra mantija. Mantija yra padalinta į viršutinę ir apatinę. Manoma, kad viršutinę mantiją sudaro magnio ir geležies silikato mineralai, tokie kaip olivinas ir piroksenas. Apatinė mantija pasižymi homogenine sudėtimi ir susideda iš medžiagos, kurioje gausu geležies ir magnio oksidų. Šiuo metu mantija vertinama kaip seisminių ir vulkaninių reiškinių, kalnų kūrimosi procesų šaltinis, taip pat magmatizmo realizavimo zona.

Virš mantijos yra Žemės pluta. Ribą tarp žemės plutos ir mantijos nustato staigus seisminių bangų greičių pokytis, ji vadinama Mohorovičiaus atkarpa, pirmą kartą ją įkūrusio Jugoslavijos mokslininko A. Mohorovičiaus garbei.Žemės plutos storis dramatiškai keičiasi žemynuose ir vandenynuose ir yra padalintas į dvi pagrindines dalis – žemyninę ir okeaninę bei dvi tarpines – subkontinentinę ir povandeninę.

Toks planetinio reljefo pobūdis yra susijęs su skirtinga struktūra ir žemės sudėtis: pluta. Po žemynais litosferos storis siekia 70 km (vidutiniškai 35 km), o po vandenynais – 10-15 km (vidutiniškai 5-10 km).

Žemyninė pluta susideda iš trijų sluoksnių nuosėdinio, granito-gneiso ir bazalto. Vandenyno pluta yra dviejų sluoksnių struktūra: po plonu biriu nuosėdiniu sluoksniu yra bazaltinis sluoksnis, kurį savo ruožtu pakeičia sluoksnis, sudarytas iš gabro su pavaldžiomis ultrabazinėmis uolienomis.

Subkontinentinė pluta yra apribota salų lankais ir yra storesnė. Povandeninė pluta yra po didelėmis vandenyno įdubomis, vidaus ir pakraščio jūrose (Ochotsko, Japonijos, Viduržemio jūros, Juodosios ir kt.) ir, priešingai nei vandenyno pluta, turi didelį nuosėdinio sluoksnio storį.

Žemės plutos sandara

Žemės pluta yra labiausiai ištirta iš visų kriauklių. Jis sudarytas iš uolų. Uolos yra mineraliniai junginiai pastovių mineraloginių ir cheminė sudėtis, sudarančios nepriklausomus geologinius kūnus, sudarančius žemės plutą. Uolos pagal kilmę skirstomos į tris grupes: magminės, nuosėdinės ir metamorfinės.

Magminės uolienos susidarė kietėjant ir kristalizuojantis magmai Žemės paviršiuje žemės paviršiaus gelmėse arba jos viduriuose. Šios uolienos dažniausiai yra kristalinės. Juose nėra gyvūnų ar augalų liekanų. Tipiški magminių uolienų atstovai yra bazaltai ir granitai.

Nuosėdinės uolienos susidarė dėl nusodinimo organinių ir neorganinių medžiagų vandens baseinų dugne ir žemynų paviršiuje. Jie skirstomi į klastines uolienas, taip pat cheminės, organinės ir mišrios kilmės uolienas.

klastinės uolienos susidarė dėl mažų sunaikintų uolienų gabalėlių nusėdimo. Tipiški atstovai: rieduliai, akmenukai, žvyras, smėlis, smiltainis, molis.

Cheminės kilmės uolienos susidaro dėl druskų nusodinimo iš vandeninių tirpalų arba dėl cheminės reakcijosžemės plutoje. Tokios uolienos yra gipsas, akmens druska, rudoji geležies rūda, silicio tufai.

Ekologinės kilmės veislės yra suakmenėjusios gyvūnų ir augalų liekanos. Tai yra kalkakmenis, kreida.

Mišrios kilmės veislės sudarytas iš detritalinės, cheminės, organinės kilmės medžiagų. Šių uolienų atstovai yra marlai, molingi ir smėlingi kalkakmeniai.

metamorfinės uolienos susidarė iš magminių ir nuosėdinių uolienų, veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui žemės plutos storiu. Tai yra skalūnas, marmuras, jaspis.

Udmurtijos pamatinės uolienos iškyla iš po žemių ir kvartero nuogulų upių ir upelių pakrantėse, daubose, taip pat įvairiose srityse: karjeruose, duobėse ir kt. Absoliučiai vyrauja terigeninės uolienos. Tai apima tokias veisles kaip aleuritas, smiltainis ir daug mažiau - konglomeratai, žvyras, molis. Retos karbonatinės uolienos yra kalkakmeniai ir mergeliai. Visos šios uolienos, kaip ir visos kitos, susideda iš mineralų, t.y. natūralių cheminių junginių. Taigi, kalkakmenis sudaro kalcitas - CaCO 3 sudėties junginys. Kalcito grūdeliai kalkakmenyje yra labai maži ir juos galima atskirti tik mikroskopu.

Marluose ir moliuose, be kalcito, yra dideliais kiekiais mikroskopiškai smulkūs molio mineralai. Dėl šios priežasties, veikiant marlui su druskos rūgštimi, reakcijos vietoje susidaro skaidrios arba tamsesnės dėmės – molio dalelių koncentracijos rezultatas. Kalkakmeniuose ir mergeliuose kartais aptinkama kristalinio kalcito lizdų ir gyslų. Kartais galima pamatyti ir kalcito drūzų – šio mineralo kristalų susipynimus, viename gale išaugusias prie uolos.

Terigeninės uolienos skirstomos į nuolaužas ir molines. Didžiąją respublikos pamatinės uolienos paviršiaus dalį sudaro klastinės uolienos. Tai jau minėti aleuritai, smiltainiai, taip pat retesni žvyrai ir konglomeratai.

Aleuritas susideda iš mineralų, tokių kaip kvarcas (SiO 2), lauko špatai (KAlSi 3 O 8; NaAlSi 3 O 8 ∙CaAl 2 Si 2 O 8), kitų dumblo dalelių, kurių skersmuo ne didesnis kaip 0,05 mm. Paprastai aleuritas yra silpnai sucementuotas, gumbuotas ir savo išvaizda primena molį. Jie skiriasi nuo molio didesniu suakmenėjimu ir mažesniu plastiškumu.

Smiltainiai yra antra pagal dažnumą Udmurtijos pamatinė uoliena. Jie susideda iš įvairios sudėties klastinių dalelių (smėlio grūdelių) - kvarco grūdelių, lauko špatų, silikatinių ir efuzinių (bazalto) uolienų fragmentų, dėl kurių šie smiltainiai vadinami polimiktiniais arba polimineraliniais. Smėlio dalelių dydis svyruoja nuo 0,05 mm iki 1 - 2 mm. Paprastai smiltainiai yra silpnai sucementuoti, lengvai purenami, todėl naudojami statyboms kaip įprastas (šiuolaikinis upinis) smėlis. Biriuose smiltainiuose dažnai būna kalkingų smiltainių tarpsluoksnių, lęšių, betonų, kurių nuolaužas sucementuoja kalcitas. Skirtingai nuo aleurito, smiltainiams būdingas ir horizontalus, ir įstrižas paklotas. Smiltainiuose kartais būna mažų kalkingų gėlo vandens lukštų dvigeldžiai. Visi kartu paėmus (įstrižieji pakratai, reti iškastiniai moliuskai) liudija fluvialinę arba aliuvinę polimiktinių smiltainių kilmę. Smiltainių cementavimas kalcitu yra susijęs su kalcio bikarbonato skilimu į požeminis vanduo cirkuliuojantis per smėlio poras. Šiuo atveju kalcitas buvo išskirtas kaip netirpus reakcijos produktas dėl anglies dioksido garavimo.

Rečiau terigenines uolienas atstovauja žvyro akmenys ir konglomeratai. Tai tvirtos uolienos, susidedančios iš suapvalintų (apvalių, ovalių) arba išlygintų rudųjų mergelių fragmentų, sucementuotų kalcitu. Mergeli – vietinės kilmės. Kaip priemaiša klastinėje medžiagoje susiduria su tamsiomis vyšniomis ir efuzijomis (senoviniais bazaltais), kurias Permės upės atnešė iš Uralo. Žvyro skeveldros dydis svyruoja atitinkamai nuo 1 (2) mm iki 10 mm, konglomeratuose nuo 10 mm iki 100 mm ir daugiau.

Iš esmės naftos telkiniai apsiriboja nuosėdinėmis uolienomis, nors yra ir metamorfinių (Marokas, Venesuela, JAV) arba magminių (Vietnamas, Kazachstanas) uolienų.

13. Rezervuarai. Poringumas ir pralaidumas.

Kolekcininkas uoliena vadinama uoliena, turinti tokias geologines ir fizines savybes, kurios užtikrina naftos ar dujų fizinį mobilumą tuščioje erdvėje. Rezervuaro uoliena gali būti prisotinta tiek naftos, tiek dujų, tiek vandens.

Tokių geologinių ir fizinių savybių turinčios uolienos, kuriose naftos ar dujų judėjimas jose fiziškai neįmanomas, vadinamos. ne kolekcionieriai.

Astrachanės valstybinis technikos universitetas

Naftos ir dujų geologijos katedra

PASKAITŲ KURSAS

pagal discipliną:

Geologiniai naftos, dujų ir dujų kondensato telkinių plėtros pagrindai

Įvadas

Paskaitų kursas „Naftos, dujų ir dujų kondensato telkinių plėtros geologiniai pagrindai“ susideda iš trijų tarpusavyje susijusių dalių:

1.Naftos ir dujų telkinių geologijos pagrindai

2.Atsargų skaičiavimas ir angliavandenilių išteklių įvertinimas

.Geologinės bazės naftos ir dujų telkinių plėtrai.

pagrindinis tikslasšios disciplinos studijos yra geologinė parama veiksmingai naftos ir dujų plėtrai.

Pirmoji dalis parodo, kad naftos ir dujų telkinių geologija yra mokslas, tiriantis statinės ir dinaminės būklės naftos ir dujų telkinius kaip angliavandenilių žaliavų šaltinius.

Naftos ir dujų telkinių geologija kaip mokslas gimė praėjusio amžiaus pradžioje (1900 m.) ir nuėjo ilgą vystymosi kelią. Šis kelias skirstomas į kelis etapus, besiskiriančius sprendžiamų klausimų spektru, jų sprendimo būdais ir priemonėmis. Šiuolaikinė scena XX amžiaus 40-ųjų pabaigoje pradėtas naudoti produktyvių sluoksnių poveikio naftos telkinių vystymuisi metodų naudojimas. Naftos ir dujų telkinių geologijos tyrimų rezultatai yra geologinis angliavandenilių telkinių projektavimo ir reguliavimo pagrindas. Naftos ir dujų telkinių geologija naftos ir dujų rezervuarą laiko statine geologine sistema, susidedančia iš tarpusavyje susijusių elementų:

natūralus rezervuaras, tam tikra forma su specifiniu tuštumų tūriu;

formavimo skysčiai;

termobarinėmis sąlygomis.

Sukurtas angliavandenilių telkinys laikomas sudėtinga dinamine sistema, kuri laikui bėgant keičia savo būseną.

Antroje vadovo dalyje pateikiami naftos, dujų ir kondensato atsargų ir išteklių grupių ir kategorijų apibrėžimai. Išsamiai nagrinėjami naftos, dujų kondensato ir susijusių komponentų atsargų apskaičiavimo ir išteklių įvertinimo metodai. Norint apskaičiuoti naftos ir dujų atsargas, būtina atlikti išsamų geologinį lauko, su kuriuo siejami naftos ir dujų telkiniai, tyrimą ir žinoti jų atsiradimo sąlygų ypatybes.

Trečioje dalyje pateikiamos pagrindinės geologinės ir lauko paramos naftos ir dujų telkinių plėtrai koncepcijos. Nagrinėjamos daugiasluoksnių naftos ir dujų telkinių ir atskiro eksploatacinio objekto plėtros sistemos, taip pat naftos telkinių plėtros sistemos su rezervuaro slėgio palaikymu, geologinės ir lauko kontrolės metodai. Išsamiai nagrinėjami angliavandenilių telkinių kūrimas ir naftos gavybos gerinimo metodai.

Kursas baigiamas tema: „Padirvio ir aplinkos apsauga gręžiant gręžinius ir kuriant angliavandenilių telkinius“. Taigi pagrindinės šios disciplinos užduotys yra šios:

išsamus angliavandenilių telkinių tyrimas

geologinis plėtros sistemų pasirinkimo pagrindimas

stebėti naftos ir dujų telkinių plėtrą, siekiant pagrįsti ir parinkti plėtros procesų valdymo priemones

naftos ir dujų telkinių plėtros patirties apibendrinimas

naftos, dujų, kondensato gamybos planavimas;

naftos, dujų, kondensato ir susijusių komponentų atsargų skaičiavimas;

žemės gelmių ir aplinkos apsauga gręžiant gręžinius ir eksploatuojant angliavandenilių telkinius.

Kiekvienas naftos, dujų ir kondensato laukas yra plėtojamas pagal specializuotos mokslinių tyrimų organizacijos parengtą projektinį dokumentą, kuriame numatyta nacionaliniu požiūriu racionaliausia šiai sričiai plėtros sistema.

Naftos (dujų) telkinio plėtra yra darbų, atliekamų siekiant kontroliuoti rezervuaro skysčių judėjimą išilgai rezervuaro iki gavybos gręžinių dugno angų, visuma. Naftos (dujų) telkinio plėtra apima šiuos elementus:

Ø gręžinių skaičius telkinyje;

Ø šulinių įrengimas telkinyje;

Ø gręžinių atidavimo eksploatuoti tvarka (seka);

Ø šulinio veikimo režimas;

Ø formuoti energijos balansą;

Naftos (dujų) telkinio plėtros sistema – telkinio su gamybiniais gręžiniais gręžimas pagal tam tikrą schemą ir priimtą planą, atsižvelgiant į rezervuaro poveikio priemones. Plėtros sistema vadinama racionalia, kai, maksimaliai išnaudodama rezervuaro energiją ir taikant priemones, skirtas paveikti rezervuarą, užtikrina maksimalų naftos ir dujų gavybą iš podirvio per trumpiausią įmanomą laiką minimaliomis sąnaudomis, atsižvelgiant į specifinės regiono geologinės ir ekonominės sąlygos.

Naftos ir dujų pramonės plėtra Rusijoje turi daugiau nei šimtmetį. Iki 19-ojo amžiaus 40-ųjų vidurio naftos telkinių plėtra buvo vykdoma tik naudojant natūralią telkinių energiją. Tai buvo dėl to, kad nepakanka aukštas lygis plėtros technikos ir technologijos, taip pat objektyvių prielaidų trūkumas esminiams požiūrio į vystymąsi pokyčiams.

Nuo 1940-ųjų vidurio, atradus naujus naftą ir dujas turinčius regionus, naftos pramonės plėtra buvo siejama su platformos tipo telkinių, turinčių didelius naftos telkinių plotus, dideliu produktyvumo gyliu, plėtra. dariniai ir neefektyvus natūralus režimas – elastingas vandens slėgis, greitai virstantis ištirpusių dujų režimu. Rusijos mokslininkai ir gamybos darbuotojai per trumpą laiką teoriškai pagrindė ir praktiškai įrodė būtinybę ir galimybę panaudoti iš esmės naujas plėtros sistemas su dirbtiniu papildomos energijos įvedimu į gamybinius naftos rezervuarus, įleidžiant į juos vandens.

Kitas mokslo ir technologijų pažangos žingsnis buvo procesų, kurie leistų dar labiau padidinti naftos telkinių plėtros efektyvumą, paieška. AT pastaraisiais metais mokslinė ir inžinerinė mintis kuria būdus, kaip padidinti vandens užtvindymo efektyvumą. Tuo pačiu metu ieškoma ir bandoma, pramoniniu būdu bandoma ir diegiama naujų metodų, kaip paveikti naftos rezervuarus, kurie yra pagrįsti iš esmės naujais fiziniais ir cheminiais naftos išstūmimo iš rezervuaro uolienų procesais.

Dujų telkinių plėtra, atsižvelgiant į didelis efektyvumas iki šiol jų natūralūs režimai buvo vykdomi naudojant natūralią energiją be dirbtinio darinio stimuliavimo.

AT paskutinis laikotarpis dujų kondensato laukai vaidina svarbų vaidmenį angliavandenilių telkinių balanse.

Ir čia vienas iš neatidėliotinų darbų yra ekonomiškai pagrįstų dujų kondensato laukų plėtros metodų, kurie apsaugotų nuo kondensato praradimo rezervuare, paieška.

1 skyrius: „Komercinių teritorijų podirvio ir angliavandenilių telkinių geologinės struktūros tyrimo metodai“

1 skyrius

HC nuosėdos visada yra izoliuotos nuo dienos paviršiaus ir yra skirtinguose gyliuose - nuo kelių šimtų metrų iki kelių kilometrų - 5,0-7,0 km.

Pagrindinis gręžinio gręžimo proceso geologinių stebėjimų tikslas – ištirti telkinių geologinę struktūrą ir atskirus gamybinius horizontus bei šiuos horizontus prisotinančius skysčius. Kuo ši informacija išsamesnė ir geresnė, tuo geresnis bus lauko plėtros projektas.

Šulinių gręžimo procesas turi būti kruopščiai geologiškai kontroliuojamas. Baigęs gręžti gręžinį, geologas turėtų gauti šią informaciją apie tai:

gręžinio geologinis pjūvis, atlikto darbo litologija;

padėtis rezervuaro uolienų šulinių skyriuje;

rezervuaro uolienų prisotinimo pobūdis, kuo jos prisotintos, koks susidarymo skystis

šulinių techninė būklė (gręžinio projektavimas, slėgio ir temperatūros pasiskirstymas išilgai gręžinio)

Ypač kruopšti geologinė kontrolė turėtų būti vykdoma gręžiant žvalgomuosius gręžinius, kurių informacija bus grindžiamas naftos ir dujų gavybos gręžinių gręžimas.

Gręžimo gręžinių sekcijų tyrimo metodai skirstomi į 2 grupes:

1.tiesioginiais metodais

2.netiesioginiai metodai

Tiesioginiai metodai leidžia tiesiogiai gauti informaciją apie praeitą uolienų litologijos skyrių, medžiagos sudėtį, rezervuaro padėtį ir prisotinimą.

Netiesioginiai metodai suteikia informaciją apie šulinių pjūvį netiesioginiais ženklais, ty pagal jų fizikinių savybių ryšį su tokiomis pačiomis savybėmis kaip ir jų atsparumas elektros srovei, magnetinis, elastingas.

Tiesioginiai metodai yra pagrįsti tyrimu:

uolienų mėginiai, paimti iš gręžinio gręžimo metu (šerdis, atraižos, šoninis grunto nešiklis)

skysčių mėginių ėmimas susijusių ir stacionarių bandymų metu.

formavimo skysčio mėginių ėmimas bandymo metu gamybos eilutėje

dujų ruošimas

komplikacijų stebėjimas gręžimo proceso metu (šulinio sienelių griūtis, gręžimo skysčio praradimas, rezervuaro skysčio apraiškos)

Netiesioginiai metodai leidžia spręsti apie gręžinio pjūvio medžiaginę sudėtį, rezervuaro savybes, rezervuaro uolienų prisotinimo rezervuaro skysčiu pobūdį pagal netiesioginius požymius: natūralų ar dirbtinį radioaktyvumą, uolienų laidumą. elektros, akustinės savybės, magnetinės, šiluminės.

Pagrindinis tyrimas

Pagrindinė medžiaga yra pagrindinė informacija apie šulinį.

Gręžimo intervalo pasirinkimas su šerdies mėginių ėmimu priklauso nuo nustatytų geologinių užduočių.

Naujuose vis dar menkai ištirtuose laukuose, gręžiant pirmuosius gręžinius, kartu su geofizinių tyrimų kompleksais rekomenduojama vykdyti nuolatinį kernų mėginių ėmimą. Laukams, kuriuose viršutinė pjūvio dalis ištirta, o apatinė dar tiriama, tiriamame intervale šerdis turi būti imamas tik darinių kontaktuose, o netyrinėtame intervale – nuolatinis kernų mėginių ėmimas. turėtų būti atlikta (žr. 1 pav.)

Gamybiniai gręžiniai neturi šerdies ir visi stebėjimai yra pagrįsti medienos ruošos ir gręžimo duomenimis. Šiuo atveju branduolys imamas produktyvaus horizonto detaliam tyrimui.

Tiriant šerdį, būtina gauti šią informaciją apie šulinį:

naftos ir dujų požymių buvimas

uolienų materialinė sudėtis ir jų stratigrafinė priklausomybė

uolienų rezervuaro savybės

uolienų struktūros ypatumai ir galimos jų atsiradimo sąlygos

Uolienų mėginiai, kurie siunčiami į laboratoriją angliavandenilių kiekiui tirti, vaškuojami (suvyniojami į marlę ir keletą kartų panardinami į išlydytą parafiną, kiekvieną kartą leidžiant marlę sumirkusiam parafinui sukietėti). Tada vaškuoti mėginiai dedami į metalinius stiklainius su plokščiais dangteliais. Mėginiai perkeliami su vata arba minkštu popieriumi ir siunčiami į laboratoriją analizei. Likusi šerdies dalis perduodama šerdies saugyklai.

Naftos ir dujų žymės šerdyje pirmiausia turi būti ištirtos platformoje, naudojant šviežius mėginius ir pertraukas, o vėliau išsamiau – lauko valdymo laboratorijoje.

Fig.1 - a - gręžimas be šerdies; b - gręžimas su šerdimi

Gręžimo intervalai su šerdies mėginių ėmimu nustatomi pagal gręžimo tikslą ir atkarpos tyrimo laipsnį. Visi giluminiai gręžiniai skirstomi į 5 kategorijas: - etaloniniai, parametriniai, žvalgomieji, žvalgomieji, eksploataciniai.

Etaloniniai gręžiniai gręžiami siekiant ištirti bendrą geologinę struktūrą naujose srityse, kurios nebuvo ištirtos giluminio gręžimo būdu. Šerdies mėginiai imami tolygiai per visą gręžinį. Tuo pačiu metu gręžimas su šerdimi yra nuo 50 iki 100% viso šulinių gylio.

Parametriniai gręžiniai gręžiami siekiant ištirti naujų teritorijų geologinę struktūrą ir naftos bei dujų potencialą, taip pat susieti geologines ir geofizines medžiagas. Gręžimas su šerdimi yra ne mažesnis kaip 20% viso gręžinio gylio.

Naftos ir dujų telkinių paieškai gręžiami žvalgomieji gręžiniai. Šerdies atranka čia atliekama įvairių stratigrafinių vienetų produktyvių horizontų ir kontaktų atsiradimo intervalais. Imant šerdies mėginius, praleidžiama ne daugiau kaip 10–12% šulinių gylio.

Tiriamieji gręžiniai gręžiami teritorijose, kuriose nustatytas naftos ir dujų potencialas, siekiant paruošti telkinį plėtrai. Šerdis paimama tik produktyvaus horizonto intervalais per 6-8% gręžinio gylio.

Naftos ir dujų telkiniams plėtoti yra gręžiami plėtros gręžiniai. Šerdis, kaip taisyklė, nepaimama. Tačiau kai kuriais atvejais, norint ištirti produktyvų formavimąsi, šerdies mėginiai imami 10 % šulinių, tolygiai išdėstytų visoje teritorijoje.

Intervalai su šerdies mėginių ėmimu atliekami specialiais šerdies antgaliais, kurie grąžto centre palieka neišgręžtą uolieną, vadinamą šerdimi, ir iškelia ją į paviršių. Išgręžta uolienos dalis vadinama atraižomis, kurios gręžimo proceso metu iškeliamos į paviršių gręžimo skysčio srove.

Uolienų mėginių ėmimas šoninių grunto nešėjų pagalba

Šis metodas naudojamas, kai suplanuotas intervalas nepasiekė pagrindo. Be to, net tada, kai dėl geofizinių tyrimų pasibaigus gręžimui gręžiniai atskleidė dominančius horizontus naftos ir dujų potencialo požiūriu, tačiau šis intervalas nebuvo apšviestas šerdies. Šoninio grunto nešiklio pagalba iš gręžinio sienelės paimamas uolienų mėginys. Šiuo metu naudojami 2 tipų skyrybos:

1.šaudymo šoninės žemsiurbės

2.šoninių grunto nešėjų gręžimas

Šaudymo grunto nešiklio veikimo principas: šovinių girlianda nusileidžia ant vamzdžių prieš mus dominantį intervalą. Sprogimo metu rankovės atsitrenkia į šulinio sienas. Keliant įrankį, plieninių pavadėlių rankovės su iš gręžinio sienelės užfiksuota uoliena pakyla aukštyn.

Šio metodo trūkumai:

gauti susmulkintą akmenį

mažo tūrio mėginys

puolėjas neįsiskverbia į kietą uolą

išsilieja palaidi akmenys

Gręžiant šoninius grunto nešiklius – horizontalaus gręžimo imitacija, gauname mažo tūrio pavyzdžius.

Dumblo mėginių ėmimas

Gręžimo metu antgaliai sunaikina uolieną, o uolienų fragmentai iškeliami į paviršių praplovimo skysčio srove. Šios nuolaužos, uolienų dalelės vadinamos dumblu. Paviršiuje jie paimami, nuplaunami iš gręžimo skysčio ir kruopščiai išstudijuojami, t.y. nustatyti šių fragmentų materialinę sudėtį. Tyrimo rezultatai atvaizduojami grafike pagal dumblo mėginių ėmimo gylį. Tokia diagrama vadinama dumblo žurnalu (žr. 2 pav.) Gręžimo procese imami kirtimai visų kategorijų šuliniuose.

Ryžiai. 2 Schlamograma

Geofizinių gręžinių tyrimo metodaiyra mokomasi savarankiškai studijuojant GIS kursą.

Geocheminiai tyrimo metodai

Dujų medienos ruoša

Gręžiant šulinius gręžimo skystis išplauna produktyvų darinį. Naftos ir dujų dalelės patenka į tirpalą ir kartu su juo iškeliamos į paviršių, kur gręžimo skystis degazuojamas specialiu mėginių ėmikliu, tiriamas lengvųjų angliavandenilių kiekis ir bendras angliavandenilių dujų kiekis. Tyrimo rezultatai pritaikomi specialiai dujų registravimo diagramai (žr. 3 pav.).

3 pav. Dujų registravimo schema

Jei gręžimo metu nustatomas produktyvus darinys, dujų mėginyje chromatografu tiriamas atskirų komponentų kiekis tiesiai ant gręžinio.

Mechaninis kirtimas

Ištiriamas įsiskverbimo greitis, fiksuojamas laikas, praleistas gręžiant 1 m, ir rezultatai uždedami į specialią formą (žr. 4 pav.).

Ryžiai. 4. mechaninis kirtimo ruošinys

suportas

Cavernometrija -nuolatinis gręžinio skersmens nustatymas naudojant suportą.

Gręžimo metu gręžinio skersmuo skiriasi nuo antgalio skersmens ir kinta priklausomai nuo uolienų litologinio tipo. Pavyzdžiui, pralaidžių smėlio uolienų atsiradimo intervale susiaurėja, sumažėja šulinio skersmuo, dėl to, kad ant šulinio sienelių susidaro molio pyragas. Priešingai, molingų uolienų atsiradimo intervale pastebimas gręžinio skersmens padidėjimas, palyginti su antgalio skersmeniu dėl molingų uolienų prisotinimo gręžimo purvo filtratu ir tolesnio gręžinio sienų griūties ( žr. 5 pav.). Karbonatinių uolienų atsiradimo intervale šulinio skersmuo atitinka antgalio skersmenį.

Ryžiai. 5. Gręžinio skersmens didinimas ir mažinimas priklausomai nuo uolienų litologijos

Gręžimo skysčio parametrų, naftos ir dujų vandens apraiškų stebėjimas

Gręžiant gręžinį gali kilti šių komplikacijų:

šulinių sienelių griūtis, dėl kurios prilipo gręžimo įrankis;

gręžimo skysčio absorbcija iki katastrofiško jo pasitraukimo - atidarant nepertraukiamų trikdžių zonas;

gręžimo skysčio plonėjimas, jo tankio sumažėjimas, dėl kurio gali išsiskirti alyva arba dujos.

Susijęs ir stacionarus produktyvaus darinio testavimas

Atskirkite susijusį ir stacionarų produktyvaus darinio testavimą.

Susijęs gamybinės formacijos bandymas susideda iš naftos, dujų ir vandens mėginių paėmimo iš gamybinių formacijų gręžimo procese naudojant specialius prietaisus:

formavimo testeris ant kirtimo kabelio OPK

gręžimo vamzdžių formavimo testeris - KII (bandymo įrankių rinkinys)

Stacionarus mėginių ėmimas atliekamas po gręžinio išgręžimo.

Išbandžius sluoksnius gaunama ši informacija:

Formavimo skysčio charakteris;

Informacija apie rezervuaro slėgį;

VNK, GVK, GNK nuostatai;

Informacija apie rezervuaro uolienų pralaidumą.

Šulinio statybos projektinė dokumentacija

Pagrindinis gręžinių statybos dokumentas yra geologinė ir techninė tvarka. Jį sudaro 3 dalys:

geologinė dalis

techninė dalis

Geologinėje dalyje yra ši informacija apie šulinį:

šulinio dizaino skyrius

uolienų amžius, atsiradimo gylis, kritimo kampai, kietumas

intervalais galimos komplikacijos, šerdies mėginių ėmimo intervalai.

Techninėje dalyje rašoma:

gręžimo režimas (svoris ant antgalio, purvo siurblių veikimas, rotoriaus greitis)

kolonų nusileidimo gylis ir jų skaičius, skersmuo

cemento kėlimo aukštis už kolonos ir kt.

2 skyrius Gręžinių medžiagų geologinio apdorojimo metodai ir lauko geologinės sandaros tyrimas

Geologinis šulinių gręžimo medžiagų apdorojimas leidžia produktyvios formacijos viršuje sudaryti lauko profilį ir struktūrinius žemėlapius, leidžiančius susidaryti išsamų lauko struktūros vaizdą. Norint išsamiai ištirti visus lauko struktūros klausimus, būtina atlikti nuodugnią koreliaciją (gręžinių dalių palyginimą).

Šulinio ruožų koreliacija susideda iš etaloninių sluoksnių ir jų atsiradimo gylio nustatymo, siekiant nustatyti uolienų atsiradimo seką, identifikuoti to paties pavadinimo sluoksnius, kad būtų galima stebėti jų storio ir litologinės sudėties pokyčius. Naftos telkinių versle išskiriama bendra gręžinių sekcijų koreliacija ir zoninė (detali). Taikant bendrą koreliaciją, gręžinių sekcijos lyginamos kaip visuma nuo šulinio galvutės iki apačios pagal vieną ar daugiau horizontų (gairių). Žr. 6 pav.

Detali (zoninė) koreliacija atliekama detaliam atskirų sluoksnių ir paketų tyrimui.

Koreliacijos rezultatai pateikiami koreliacijos schemos forma. Etalonas (žymeklio horizontas) – tai gręžinio ruože esantis darinys, kuris savo charakteristikomis (medžiagos sudėtimi, radioaktyvumu, elektrinėmis savybėmis ir kt.) smarkiai skiriasi nuo viršutinių ir apatinių darinių. Jis privalo:

lengva būti šulinių kontekste;

būti visų šulinių kontekste;

būti mažas, bet pastovus.

Ryžiai. 6. Atskaitos paviršius

Esant zoninei koreliacijai, gamybinės formacijos stogas laikomas atskaitos paviršiumi. Jei neryškus – padas. Jei jis neryškus, pasirinkite bet kurį sluoksnį, išlaikytą srityje, tarpsluoksnį sluoksnio viduje.

Lauko skyrių sudarymas – tipinis, vidutinis, suvestinė

Atlikdami bendrąją koreliaciją gauname informaciją apie uolienų klodą ir jų storį. Ši informacija reikalinga norint sukurti lauko skyrių. Tokioje atkarpoje pateikiama vidutinė uolienų charakteristika, jų amžius ir storis.

Jei naudojamas vertikalus sluoksnių storis, sekcija vadinama tipine sekcija. Tokie pjūviai atliekami komercinėse patalpose. Žvalgymo zonose sudaromos vidutinės normalios atkarpos, kuriose naudojami tikrieji (normalūs) formavimosi storiai.

Tuo atveju, kai telkinio atkarpos plotas labai pasikeičia, statomi suvestiniai ruožai. Sudarydami litologinį stulpelį santraukos skyriuje, naudokite maksimalus storis kiekvieno sluoksnio, o stulpelyje „storis“ pateikiama jo didžiausia ir mažiausia reikšmė.

Geologinio profilio telkinio pjūvio sudarymas

Geologinio profilio pjūvis – grafinis podirvio struktūros vaizdas išilgai tam tikros linijos projekcijoje į vertikalią plokštumą. Priklausomai nuo padėties ant konstrukcijos, išskiriami profiliniai (1-1), skersiniai (2-4) ir įstrižai (5-5).

Egzistuoti tam tikros taisyklės profilio linijos orientacija brėžinyje. Dešinėje yra šiaurė, rytai, šiaurės rytai, pietryčiai.

Kairė – pietūs, vakarai, pietvakariai, šiaurės vakarai.

Masteliai 1:5000, 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000 dažniausiai naudojami statant indėlio profilinę dalį.

Siekiant išvengti uolienų pasvirimo kampų iškraipymų, vertikalios ir horizontalios skalės yra vienodos. Tačiau, kad vaizdas būtų aiškesnis, vertikalios ir horizontalios skalės skiriasi. Pavyzdžiui, vertikalioji skalė yra 1:1000, o horizontalioji – 1:10000.

Jei šuliniai nukrypę - pirmiausia statome horizontalias ir vertikalias nukrypusių gręžinių projekcijas, brėžinyje pritaikome vertikalias projekcijas ir statome profilį.

Lauko profilio sekcijos konstravimo seka

Nubrėžiama jūros lygio linija - 0-0 ir ant jos atidedame šulinio padėtį. 1-ojo gręžinio padėtis parenkama savavališkai. Per gautus taškus brėžiame vertikalias linijas, ant kurių profilio skalėje braižome šulinio viršūnių aukščius. Šulinių galvutes sujungiame lygia linija – gauname reljefą.

Ryžiai. 9. Lauko profilio skiltis

Nuo šulinio galvutės iki dugno statome gręžinius. Išlenktų kamienų projekcijas įpjauname į brėžinį. Išilgai gręžinio braižome stratigrafinių horizontų atsiradimo gelmes, atsiradimo elementus, lūžių gylius, kurie pateikiami pirmiausia.

Konstrukcinio žemėlapio sudarymas

Struktūrinis žemėlapis yra geologinis brėžinys, kuriame horizontaliomis linijomis pavaizduotas bet kurio horizonto stogo ar pado požeminis reljefas, priešingai nei topografinis žemėlapis, horizontaliomis linijomis rodantis Žemės paviršiaus reljefą, kurio struktūroje gali dalyvauti įvairaus amžiaus horizontai.

Struktūrinis žemėlapis leidžia aiškiai suprasti podirvio struktūrą, tiksliai suprojektuoti gavybos ir žvalgymo gręžinius, palengvinti naftos ir dujų telkinių tyrimą, rezervuaro slėgių pasiskirstymą telkinio teritorijoje. Struktūrinio žemėlapio sudarymo pavyzdys parodytas 10 pav.

Ryžiai. 10. Struktūrinio žemėlapio sudarymo pavyzdys

Statant konstrukcinį žemėlapį, pagrindine plokštuma dažniausiai imamas jūros lygis, nuo kurio matuojamos požeminio reljefo horizontalės (izohipsės).

Ženklai žemiau jūros lygio imami su minuso ženklu, aukščiau – su pliuso ženklu.

Vienodo aukščio intervalai tarp izohipsių vadinami izohipsės skyrius.

Lauko praktikoje dažniausiai naudojami šie struktūrinių žemėlapių sudarymo būdai:

trikampių būdas – netrukdomoms konstrukcijoms.

profilio metodas – stipriai pažeistoms konstrukcijoms.

sujungti.

Struktūrinio žemėlapio sudarymas naudojant trikampio metodą susideda iš to, kad šuliniai yra sujungti linijomis, sudarančiomis trikampių sistemą, pageidautina lygiakraščius. Tada mes interpoliuojame tarp rezervuaro atidarymo taškų. Sujungiame to paties pavadinimo ženklus – gauname struktūrinį žemėlapį.

Absoliutus rezervuaro atidarymo taško ženklas nustatomas pagal formulę:

+ A.O.=+Al-,

A.O.-absoliutus rezervuaro atsidarymo taško ženklas yra vertikalus atstumas nuo jūros lygio iki formacijos atsidarymo taško, m.

Al- šulinio viršūnės aukštis - vertikalus atstumas nuo jūros lygio iki šulinio, m

l- formacijos įsiskverbimo gylis - atstumas nuo šulinio galvutės iki formacijos įsiskverbimo taško, m.

ΣΔ l- šulinių kreivumo korekcija, m.

11 paveiksle parodytos įvairios rezervuaro gręžimo galimybės:

Ryžiai. 11. Įvairūs rezervuaro atidarymo variantai

Naftos, dujų ir vandens atsiradimo podirvyje sąlygos

Norint įgyvendinti racionalią naftos ir dujų rezervuarų kūrimo ir efektyvaus eksploatavimo organizavimo sistemą, būtina žinoti jų fizines ir rezervuaro savybes, juose esančių rezervuaro skysčių fizikines ir chemines savybes, jų pasiskirstymo rezervuare sąlygas, ir rezervuaro hidrogeologines ypatybes.

Uolienų – rezervuarų fizinės savybės

Naftos telkinių, kuriuose yra angliavandenilių, produktyvioms formoms būdingos šios pagrindinės savybės:

poringumas;

pralaidumas;

uolienų prisotinimas nafta, dujomis, vandeniu įvairiomis jų atsiradimo sąlygomis;

granulometrinė sudėtis;

molekulinės paviršiaus savybės sąveikaujant su nafta, dujomis, vandeniu.

Poringumas

Pagal uolos poringumą suprantama, kad joje yra tuštumų (porų, ertmių, įtrūkimų). Akytumas lemia uolienų gebėjimą sulaikyti rezervuaro skystį.

Poringumas – mėginio porų tūrio ir jo tūrio santykis, išreikštas procentais.

n=VP/Vapie *100%

Kiekybiškai akytumas apibūdinamas poringumo koeficientu – mėginio porų tūrio ir mėginio tūrio santykiu vieneto dalimis.

kP=VP/Vapie

Skirtingoms uolienoms būdingos skirtingos poringumo vertės, pavyzdžiui:

skalūnai - 0,54 - 1,4 proc.

molis - 6,0 - 50%

smėlis - 6,0 - 52%

smiltainiai - 3,5 - 29%

kalkakmeniai, dolomitai - 0,65 - 33 proc.

Lauko praktikoje išskiriami šie poringumo tipai:

bendras (absoliutus, fizinis, bendras) yra skirtumas tarp mėginio tūrio ir jį sudarančių grūdų tūrio.

atvira (sotumo poringumas) - visų tarpusavyje susijusių porų ir įtrūkimų, į kuriuos prasiskverbia skystis ar dujos, tūris;

efektyvus – aliejumi ar dujomis prisotintų porų tūris atėmus surišto vandens kiekį porose;

Akytumo efektyvumo koeficientas yra atvirojo akytumo koeficiento ir alyvos bei dujų prisotinimo koeficiento sandauga.

Karbonatinės uolienos yra produktyvios, kai poringumas yra 6-10% ir didesnis.

Smėlio uolienų poringumas svyruoja nuo 3 iki 40%, daugiausia 16-25%.

Akytumas nustatomas laboratorinėmis mėginių analizėmis arba registravimo rezultatais.

Uolienų pralaidumas

Uolienų pralaidumas [į]- jo gebėjimas praleisti rezervuaro skystį.

Kai kurios uolienos, pavyzdžiui, molis, turi didelį poringumą, bet mažą pralaidumą. Kiti kalkakmeniai – priešingai – mažo poringumo, bet didelio laidumo.

Naftos telkinių praktikoje išskiriami šie pralaidumo tipai:

absoliutus;

veiksmingas (fazė);

giminaitis;

Absoliutus pralaidumas – tai porėtos terpės pralaidumas, kai joje juda viena fazė (naftos, dujų ar vandens). Absoliučiu pralaidumu įprasta laikyti uolienų pralaidumą, nustatytą dujomis (azotu) – ištraukus ir išdžiovinus uolieną iki pastovaus svorio. Absoliutus pralaidumas apibūdina pačios terpės prigimtį.

Fazinis pralaidumas (efektyvus) – tai uolienų pralaidumas tam tikram skysčiui esant ir judant daugiafazių sistemų porose.

Santykinis pralaidumas yra fazės pralaidumo ir absoliutaus santykis.

Tiriant uolienų pralaidumą, naudojama tiesinio Darcy filtravimo dėsnio formulė, pagal kurią skysčio filtravimo greitis poringoje terpėje yra proporcingas slėgio kritimui ir atvirkščiai proporcingas skysčio klampumui.

V=Q/F=kΔP/ μL ,

K- tūrinis skysčio srautas per uolieną per 1 sek. - m 3

V- linijinis filtravimo greitis - m/s

μ yra skysčio dinaminis klampumas, n s/m2

F- filtravimo zona - m2

∆P- slėgio kritimas per mėginio ilgį L, MPa

k- proporcingumo koeficientas (pralaidumo koeficientas), nustatomas pagal formulę:

K=QML/FΔP

Matavimo vienetai yra tokie:

[L]-m [F]-m2 [Q]-m3 /s [P]-n/m2 [ μ ]-ns/m2

Visoms koeficientų reikšmėms, lygioms vienetui, k matmuo yra m2

Fizinė dimensijos reikšmė ktai yra aikštė. Pralaidumas apibūdina akytos terpės kanalų, per kuriuos filtruojamas formavimo skystis, skerspjūvio ploto dydį.

Lauko versle pralaidumui įvertinti naudojamas praktinis vienetas - darcy– kuri 10 val 12kartų mažiau nei k=1 m2 .

vienetui in 1dpaimti tokios porėtos terpės pralaidumą, filtruojant per mėginį, kurio plotas 1 cm2 ilgai 1 cmesant diferenciniam slėgiui 1 kg/cm2 skysčio klampumas 1cP(centipoise) yra 1 cm3 /Su. Vertė 0,001 d- paskambino milidarcy.

Naftą ir dujas turinčių darinių pralaidumas yra nuo 10–20 md iki 200 md.

Ryžiai. 12. Santykinis vandens ir žibalo pralaidumas

Iš pav. 12, matyti, kad santykinis žibalo pralaidumas Virkite- sparčiai mažėja didėjant rezervuaro vandens prisotinimui. Pasiekus vandens prisotinimą Kv- iki 50% santykinis pralaidumo koeficientas žibalui Virkitesumažintas iki 25 proc. Su padidėjimu Kviki 80 proc. Virkitesumažėja iki 0 ir grynas vanduo filtruojamas per porėtą terpę. Santykinio vandens pralaidumo pokytis vyksta priešinga kryptimi.

Naftos, dujų ir vandens atsiradimo telkiniuose sąlygos

Naftos ir dujų telkiniai yra viršutinėse konstrukcijų dalyse, sudarytose iš akytų ir nepralaidžių uolienų, kurios juos dengia. (padangos).Šios struktūros vadinamos spąstus.

Atsižvelgiant į atsiradimo sąlygas ir kiekybinį naftos bei dujų santykį, telkiniai skirstomi į:

grynos dujos

dujų kondensatas

gazolis (su dujų dangteliu)

alyva su aliejuje ištirpusiomis dujomis.

Nafta ir dujos rezervuare išsidėstę pagal jų tankį: viršutinėje dalyje nusėda dujos, apačioje – nafta, o dar žemiau – vanduo (žr. 13 pav.).

Be naftos ir dujų, darinių naftos ir dujų dalyse taip pat yra vandens plonų sluoksnių pavidalu ant porų sienelių ir kapiliarinių įtrūkimų, kuriuos laiko kapiliarinio slėgio jėgos. Šis vanduo vadinamas „prijungtas“ arba „likęs“.„Surišto“ vandens kiekis sudaro 10-30% viso porų erdvės tūrio.

13 pav. Naftos, dujų ir vandens paskirstymas rezervuare

Indėlių elementai nafta-dujos:

naftos ir vandens kontaktas (WOC) – riba tarp telkinio naftos ir vandens dalių.

gazolio kontaktas (GOC) – riba tarp telkinio dujų ir naftos dalių.

dujų ir vandens kontaktas (GWC) – riba tarp dujomis prisotintų ir vandens prisotintų telkinio dalių.

išorinis alyvos laikomosios galios kontūras yra WOC sankirta su produktyvaus darinio viršūne.

vidinis alyvos laikomosios galios kontūras yra WOC sankirta su gamybinio darinio dugnu;

artima kontūro zona yra alyvos telkinio dalis tarp išorinių ir vidinių alyvos laikomosios galios kontūrų;

Šuliniai, išgręžti vidiniame alyvos guolio kontūre, atidarykite alyvos rezervuarą iki viso jo storio.

Šuliniai išgręžti kontūro zonoje, atviri viršutinėje dalyje - alyvos prisotintas rezervuaras, žemiau WOC - vandens prisotintas dalis.

Šuliniai, išgręžti už alyvinio guolio išorinio kontūro profilių, atveria vandens prisotintą rezervuaro dalį.

Vandens prisotinimo koeficientas – vandens tūrio mėginyje ir mėginio porų tūrio santykis.

Kin=Vvandens/Vnuo

Alyvos prisotinimo koeficientas – tai alyvos tūrio mėginyje ir mėginio porų tūrio santykis.

Įn\u003d Vnef / V tada

Tarp šių koeficientų yra toks ryšys:

Įn+Kin=1

Rezervuaro storis

Naftos telkinių praktikoje išskiriami šie produktyvaus formavimo storių tipai (žr. 14 pav.):

bendras formacijos storis hbendras- bendras visų tarpsluoksnių storis - pralaidus ir nepralaidus - atstumas nuo stogo iki darinio dugno.

efektyvus storis hef- bendras akytų ir laidžių tarpsluoksnių, per kuriuos gali judėti skysčiai, storis.

efektyvus naftos ar dujų mokėjimo storis hefn-us- bendras tarpsluoksnių, prisotintų alyva arba dujomis, storis.

hbendras(bendras storis)

ef= h1 +h2efn-nosis= h1 +h3

Ryžiai. 14 Juokingi produktyvių sluoksnių storiai

Norint ištirti storių kitimo modelius, sudaromas žemėlapis - bendrieji, efektyvieji ir efektyvieji naftos ir dujų storiai.

Vienodo storio linijos vadinamos izopach, o žemėlapis yra izopach žemėlapis.

Konstravimo technika panaši į konstrukcinio žemėlapio sudarymą trikampio metodu.

Naftos ir dujų telkinių podirvio termobarinės sąlygos

Norint teisingai spręsti tiek mokslinės, tiek nacionalinės ekonominės svarbos klausimus, būtina žinoti temperatūrą ir slėgį naftos ir dujų telkinių gelmėse:

1.naftos ir dujų telkinių susidarymas ir išdėstymas.

2.angliavandenilių sankaupų dideliame gylyje fazinės būsenos nustatymas.

.giliųjų ir itin gilių gręžinių gręžimo ir įpurškimo technologijos klausimai.

.šulinio vystymasis.

Temperatūra žarnyne

Daugybė temperatūros matavimų tuščiosios eigos šuliniuose parodė, kad temperatūra didėja didėjant gyliui, o šį padidėjimą galima apibūdinti geoterminiu žingsniu ir geoterminiu gradientu.

Didėjant produktyvių formacijų gyliui, temperatūra taip pat didėja. Temperatūros pokytis vienam gylio vienetui vadinamas. geoterminis gradientas. Jo vertė svyruoja tarp 2,5 - 4,0% / 100 m.

Geoterminis gradientas yra temperatūros padidėjimas ilgio (gylio) vienetui.

grad t = t2 -t1 / H2 -H1 [ 0 Cm]

Geoterminis žingsnis [G] yra atstumas, kurį reikia nueiti giliau, kad temperatūra pakiltų 10 NUO.

G=H2 -H1 / t2 -t1 [m/0 FROM]

Ryžiai. 15. Temperatūros pokytis atsižvelgiant į gylį

Šie parametrai nustatomi matuojant temperatūrą tuščiosios eigos šuliniuose.

Temperatūros matavimai su gyliu atliekami arba naudojant elektrotermometrą išilgai viso gręžinio, arba su maksimaliu termometru - moksliniais tikslais.

Maksimalus termometras rodo maksimalią temperatūrą tame gylyje, į kurį jis nusileidžia. Elektrotermometras registruoja nuolatinį temperatūros įrašą išilgai gręžinio, kai prietaisas pakeliamas.

Norint gauti tikrąją uolienų temperatūrą, šulinys turi būti ramybėje ilgam laikui, bent 25-30 dienų, kad jame nusistovėtų natūralus šiluminis režimas, sutrikdytas gręžimo. Remiantis temperatūros matavimų rezultatais, sudaromos termogramos – temperatūros priklausomybės nuo gylio kreivės. Naudojant termogramos duomenis, galima nustatyti geoterminį gradientą ir žingsnį.

Vidutiniškai už gaublys geoterminio gradiento vertė yra 2,5-3,0 0C/100m.

Rezervuaro slėgis naftos ir dujų telkinių gelmėse

Kiekvienas požeminis rezervuaras yra pripildytas naftos, vandens ar dujų ir turi rezervuaro vandens pavaros sistemos energiją.

Rezervuaro energija yra potenciali rezervuaro skysčio energija Žemės gravitacijos lauke. Išgręžus gręžinį, natūralioje vandens varomoje sistemoje sutrinka pusiausvyra: potenciali energija virsta kinetine energija ir išeikvojama rezervuare esantiems skysčiams perkelti į gamybinių šulinių dugną ir iškelti į paviršių.

Rezervuaro energijos matas yra rezervuaro slėgis – tai skysčio ar dujų slėgis rezervuaruose natūraliu atveju.

Naftos ir dujų telkiniuose rezervuaro slėgis (P pl ) gyliui didėjant 0,8 - 1,2 MPa kas 100 m gylio, t.y. maždaug 1,0 MPa/100 m.

Slėgis, kurį subalansuoja tankio mineralizuoto vandens kolonėlė ρ = 1,05 - 1,25 g/cm 3 (103kg/m 3) vadinamas normaliu hidrostatiniu slėgiu. Jis apskaičiuojamas taip:

pH.g.= Hρ in/ 100 [MPa]

H - gylis, m.

ρ in- vandens tankis, g/cm3 , kg/m3 .

Jeigu ρ in imamas lygus 1,0, tada šis slėgis vadinamas sąlyginiu hidrostatiniu

Sąlyginis hidrostatinis slėgis yra slėgis, kurį sukuria gėlo vandens stulpelis, kurio tankis yra 1,0 g / cm 3aukštis nuo šulinio galvutės iki apačios.

Rpvz.= N / 100 [MPa]

Slėgis, kurį subalansuoja skalavimo skystis su tankiu ρ ir =1,3 g/cm 3ir daugiau, aukštis nuo šulinio galvutės iki šulinio dugno vadinamas superhidrostatiniu (SHPP) arba neįprastai aukštu rezervuaro slėgiu (AHRP). Šis slėgis yra 30% ar daugiau didesnis nei įprastas hidrostatinis slėgis ir 20-25% didesnis už įprastą hidrostatinį slėgį.

AHRP ir normalaus hidrostatinio slėgio santykis vadinamas susidarymo slėgio anomalijos koeficientu.

Įa=(PAHRP/Rn.g.) >1,3

Slėgis, mažesnis už hidrostatinį slėgį, yra neįprastai mažas formavimo slėgis (ANRP) – tai slėgis, kurį subalansuoja gręžimo skysčio kolonėlė, kurios tankis mažesnis nei 0,8 g/cm 3. Jeigu Ka< 0,8 - это АНПД.

Viena iš svarbiausių formavimosi charakteristikų yra uolienų slėgis – tai slėgis, kuris yra visos įtakos geostatinių ir geotektoninių slėgių susidarymui rezultatas.

Geostatinis slėgis yra slėgis, kurį darinį daro viršutinės uolienų masės masė.

Rg.u.= HρP/100 [MPa]

kur, ρ P = 2,3 g/cm 3 - vidutinis uolienų tankis.

Geotektoninis slėgis (įtempių slėgis) – tai slėgis, kuris susidaro, susidaro sluoksniuose dėl nenutrūkstamų – nepertraukiamų tektoninių judesių.

Uolienų slėgį perduoda pačios uolienos, o uolienų viduje - jų skeletas (grūdeliai, sudarantys sluoksnį). AT vivo uolienų slėgį atsveria rezervuaro slėgis. Skirtumas tarp geostatinio ir rezervuaro slėgio vadinamas sandarinimo slėgiu.

Rupl=Ppvz– Rpl

Praktikoje rezervuaro slėgis suprantamas kaip slėgis tam tikrame rezervuaro taške, kuriam įtakos neturi gretimų šulinių depresijos piltuvėliai (žr. 16 pav.). Δ Papskaičiuojamas pagal šią formulę:

Δ P = Ppl– Pzab ,

kur, Ppl-rezervuaras spaudimas

Pzab- slėgis darbinio šulinio apačioje.

Ryžiai. 16 Rezervuaro slėgio pasiskirstymas eksploatuojant šulinius

Pradinis rezervuaro slėgis P0 - tai slėgis, išmatuotas pirmame šulinyje, kuris atidarė rezervuarą, prieš ištraukiant bet kokį pastebimą skysčio ar dujų kiekį iš rezervuaro.

Dabartinis rezervuaro slėgis yra slėgis, išmatuotas tam tikrą dieną šulinyje, kuriame buvo nustatyta santykinė statistinė pusiausvyra.

Siekiant pašalinti geologinės struktūros (matavimo gylio) įtaką formavimosi slėgiui, gręžinyje išmatuotas slėgis perskaičiuojamas iki naftos ar dujų nešimo stadijos vidurio, iki rezervuaro tūrio vidurio taško arba iki plokštumos, kuri sutampa su OWC.

Kuriant naftos ar dujų telkinius, slėgis nuolat kinta, stebint vystymąsi, slėgis periodiškai matuojamas kiekviename gręžinyje.

Norint ištirti slėgio pokyčių pobūdį rezervuaro srityje, sudaromi slėgio žemėlapiai. Vienodo slėgio linijos vadinamos izobarais, o žemėlapiai yra izobarų žemėlapiai.

Ryžiai. 17. Slėgio kitimo laikui bėgant grafikas pagal šulinius

Sisteminga rezervuaro slėgio pokyčių kontrolė leidžia spręsti apie rezervuare vykstančius procesus ir reguliuoti viso lauko vystymąsi.

Rezervuaro slėgis nustatomas naudojant slėgio matuoklius, nuleistus į šulinį ant vielos.

Skysčiai ir dujos rezervuare yra veikiami slėgio, kuris vadinamas rezervuaras.Nuo formavimosi slėgio Ppl- priklauso nuo rezervuaro energijos rezervo ir skysčių bei dujų savybių rezervuaro sąlygomis. Pplnustato dujų telkinio atsargas, gręžinių debitus ir telkinių eksploatavimo sąlygas.

Patirtis tai rodo P0 (pradinis rezervuaro slėgis), išmatuotas pirmame išgręžtame gręžinyje, priklauso nuo rezervuaro gylio ir gali būti apytiksliai nustatomas pagal f-le:

P= Hρg [MPa]

H- telkinio gylis, m

ρ- skysčio tankis, kg/m 3

g yra laisvojo kritimo pagreitis

Jei šulinys teka (perpildytas), P pl nustatoma pagal formulę:

P pl =Hρg +P (galvos slėgis)

Jei skysčio lygis šulinyje nepasiekia burnos

P pl =H 1ρg

H 1- skysčio kolonėlės aukštis šuliniuose, m.

Ryžiai. 18. Sumažėjusio rezervuaro slėgio nustatymas

Dujų rezervuare arba naftos rezervuaro dujų dalyje rezervuaro slėgis yra beveik vienodas visame tūryje.

Alyvos telkiniuose rezervuaro slėgis į įvairios dalys skiriasi: ant sparnų - maksimalus, skliaute - minimalus. Todėl rezervuaro slėgio pokyčių rezervuaro veikimo metu analizė yra sudėtinga. Rezervuaro slėgio vertes patogiau nurodyti vienai plokštumai, pavyzdžiui, vandens ir alyvos kontakto plokštumai (WOC). Slėgis, nurodytas šioje plokštumoje, vadinamas sumažintu (žr. 18 pav.) ir nustatomas pagal formules:

P1 inc =P1 + x1 ρg

P2 colių =P2 – X2 ρg

Naftos, dujų ir vandens fizinės savybės

Dujos iš dujų telkinių vadinamos gamtinėmis, o kartu su nafta susidarančios dujos – nafta arba susijusiomis dujomis.

Gamtinės ir naftos dujos daugiausia susideda iš C serijos sočiųjų angliavandenilių n H 2n+2 : metanas, etanas, propanas, butanas. Pradedant pentanu (C 5H 12) ir aukščiau yra skysčiai.

Angliavandenilių dujose dažnai yra angliavandenilių (CO 2, vandenilio sulfidas H 2S, azotas N, helis He, argonas, Ar, gyvsidabrio garai ir merkaptanai. CO kiekis 2 ir H 2S kartais pasiekia dešimtis procentų, o kitos priemaišos – procentų frakcijas, pavyzdžiui, AGCF rezervuaro mišinyje anglies dvideginio kiekis yra 12–15%, o sieros vandenilio – 24–30%.

Molekulinė masė (M) – angliavandenilių dujos nustatoma pagal formulę:

M = ∑MiYi

Mi- i-ojo komponento molekulinė masė

Yi- i-ojo komponento dalis mišinyje pagal tūrį.

Tankis yra medžiagos masės ir jos užimamo tūrio santykis.

ρ =m/V [kg/m3 ].

Tankis yra 0,73–1,0 kg / m 3. Praktikoje naudojamas santykinis dujų tankis – tam tikrų dujų masės ir tokio pat tūrio oro masės santykis.

Žemiau pateikiami santykiniai įvairių dujų tankiai:

Oras - 1.0CH 4 - 0,553N 2- 0,9673C 8H 6 - 1,038CO 2- 1,5291C 3H 8 - 1,523H 2S - 1,1906C 4H 10 - 2,007

Norėdami pereiti nuo garsumo iki normaliomis sąlygomis tūriui, kurį rezervuaro sąlygomis užima toks pat kiekis, rezervuaro dujų tūrinis koeficientas V yra tūris, kuris užimtų 1 m. 3 dujos rezervuaro sąlygomis.

V=V0 Z(TP0 /T0 *P)

Kur, V0 - dujų tūris normaliomis sąlygomis esant pradiniam slėgiui P 0 , ir temperatūra T0 .

V – dujų tūris, esant dabartiniam slėgiui P ir temperatūrai T. – dujų superslėgimo koeficientas.

Rezervuaro dujų tūrio koeficientas V yra viduje 0.01-0.0075

Dujų klampumas yra dujų savybė priešintis kai kurių dalelių judėjimui kitų atžvilgiu. SI sistemoje dinaminis klampumas matuojamas mPa*s (mile-pascal per sekundę), pavyzdžiui, vandens dinaminis klampumas esant t 0 200C yra µ=1 mPa*s. Dujų iš dujų telkinių klampa svyruoja nuo 0,0131 iki 0,0172 mPa*s.

AGCM rezervuaro mišinio klampumas yra 0,05 - 0,09 mPa*s.

Dujų tirpumas aliejuje

Vienkomponenčių dujų, ištirpusių skysčio tūrio vienete, tūris yra tiesiogiai proporcingas slėgiui

VG/Vir = αP

Kur, V G - tirpstančių dujų tūris

V ir - skysčio tūris

Nafta ir gamtinės dujos

Temos studijų planas

• 1. Aliejus, jo elementinė sudėtis.
• 2. Trumpas aliejaus fizikinių savybių aprašymas.
• 3. Angliavandenilio dujos.
• 4. Komponentų sudėtis ir trumpas fizinių dujų savybių aprašymas.
• 5. Dujų kondensato samprata.
• 6. Naftos ir dujų kilmė.
• 7. Nafta kaip aplinkos taršos šaltinis.

Nafta ir gamtinės dujos yra vertingi mineralai. I.M.Gubkinas pažymėjo, kad užuominos apie naftos kilmę yra ne tik mokslinės ir techninės svarbos, bet ir itin praktinės svarbos, nes. ji pateikia patikimas nuorodas, kur ieškoti naftos ir kaip tikslingiausia organizuoti jos žvalgymą.

Naftos kilmė yra viena sudėtingiausių ir vis dar neišspręstų gamtos mokslo problemų. Esamos hipotezės pagrįstos idėjomis apie organinę ir neorganinę naftos ir dujų kilmę.

Nafta yra angliavandenilių mišinys, kuriame yra deguonies, sieros ir azoto junginių. Priklausomai nuo daugelio angliavandenilių, alyvos gali būti: metano, nafteninės, aromatinės.

Komercinė aliejaus kokybė priklauso nuo parafino kiekio. Išskiriami aliejai: mažai parafininiai ne daugiau kaip 1%, silpnai parafininiai - nuo 1% iki 2; labai parafininis virš 2%.

Pagrindinės fizinės alyvos savybės apibūdinamos tankiu, tūriniu koeficientu, klampumu, suspaudžiamumu, paviršiaus įtempimu ir prisotinimo slėgiu.

Angliavandenilių dujos randamos Žemės žarnyne savarankiškų sankaupų pavidalu, sudarydamos grynai dujų nuosėdas arba dujų dangtelius, taip pat ištirpusiame vandenyje. Degiosios dujos yra sočiųjų angliavandenilių metano, etano, propano ir butano mišinys, dažnai dujų sudėtyje yra sunkesnių angliavandenilių pentanas, heksanas, heptanas. Angliavandenilių dujose dažniausiai yra anglies dioksido, azoto, sieros vandenilio ir nedideli kiekiai retųjų dujų (helio, argono, neono).

Natūralios angliavandenilių dujos turi šias fizikines savybes: tankį, klampumą, dujų suspaudimo koeficientą, dujų tirpumą skystyje.

Kas yra nafta, gamtinės dujos?

Kokios yra pagrindinės naftos ir dujų savybės?

Kokios yra naftos kilmės teorijos?

Kokie aliejai vadinami parafininiais?

Kokias savybes turi aliejai?

Pagrindinis:

Papildomai: p.93-99

Naftos, gamtinių dujų ir formavimosi vandens atsiradimo žemės plutoje sąlygos

Temos studijų planas

• 1. Uolienų samprata – kolekcininkai. Veislių grupės – kolekcininkai.
• 2. Porų tarpai uolienose, jų rūšys, forma ir dydis.
• 3. Uolienų rezervuarinės savybės.
• 4. Granulometrinė sudėtis.
• 5. Poringumas, lūžinėjimas.
• 6. Pralaidumas.
• 7. Karbonatas.
• 8. Rezervuaro savybių tyrimo metodai.
• 9. Rezervuaro uolienų prisotinimas nafta ir dujomis.
• 10. Veislės – padangos. Natūralių rezervuarų ir spąstų samprata. Vanduo-alyva gazolis-alyva kontaktai. Naftos ir dujų potencialo kontūrai.
• 11. Naftos ir dujų telkinių ir telkinių samprata.
• 12. Indėlių naikinimas.
• 13. Formacijos vandenys, jų komercinė klasifikacija. Mobilus ir surištas vanduo.
• 14. Bendra informacija apie slėgį ir temperatūrą naftos ir dujų rezervuaruose. Isobar žemėlapiai, jų paskirtis.

Trumpa teorinių klausimų santrauka.

Natūralus rezervuaras – natūrali naftos, dujų ir vandens talpykla, kurioje jie gali cirkuliuoti ir kurios formą nulemia rezervuaro ir gaubiančio (rezervuaro) prastai pralaidžių uolienų santykis. Yra trys pagrindiniai natūralių telkinių tipai: rezervuarai, masyvūs, litologiškai riboti iš visų pusių.

Uolos, turinčios galimybę sulaikyti naftą, dujas ir vandenį bei jų vystymosi metu išleisti pramoniniu kiekiu, vadinamos rezervuarais. Kolektoriai pasižymi talpinėmis ir filtravimo savybėmis.

Padangos vadinamos prastai pralaidžiomis uolienomis, kurios dengia ir apsaugo nuo naftos ir dujų kaupimosi. Padangų buvimas yra svarbiausia sąlyga norint išsaugoti naftos ir dujų sankaupas.

Spąstai yra natūralaus rezervuaro dalis, kurioje dėl struktūrinio slenksčio, stratigrafinio atrankos ir litologinio apribojimo gali susidaryti naftos ir dujų sankaupos. Bet koks gaudyklė yra trimatė trimatė forma, kurioje dėl talpinių, filtravimo ir ekranavimo savybių kaupiami ir saugomi angliavandeniliai.

Naftos ir dujų migracija reiškia įvairius šių skysčių judėjimus uolienų masėje. Atskirkite pirminę ir antrinę migraciją.

Naftos ir dujų telkiniai suprantami kaip vietinės pramoninės šių naudingųjų iškasenų sankaupos pralaidžiuose rezervuaruose – įvairaus tipo spąstuose. Erdviškai ribotas podirvio plotas, kuriame yra telkinys arba keli naftos ir dujų telkiniai, esantys tame pačiame plote, vadinami telkiniais.

Klausimai savikontrolei šia tema:

Kokie yra natūralių rezervuarų tipai?

Pagrindinės uolienų savybės – rezervuarai?

Kas yra spąstai?

Naftos ir dujų gaudyklių tipai?

Naftos ir dujų migracijos rūšys?

Naftos ir dujų telkinių tipai?

Naftos ir dujų provincijos

Temos studijų planas

• 1. Rusijos naftą ir dujas turinčių teritorijų zonavimas, jų plėtros perspektyvos;
• 2. Naftos ir dujų provincijų, regionų ir rajonų, naftos ir dujų kaupimo zonų samprata.
• 3. Pagrindinės Rusijos naftos ir dujų provincijos ir regionai.
• 4. Didžiausi ir unikalūs naftos ir naftos bei dujų telkiniai Rusijoje.
• 5. Naftos ir dujų provincijų, turinčių išvystytą, charakteristikos naftos pramonė(Vakarų Sibiras, Volga-Uralas, Timanas-Pechora, Šiaurės Kaukazas, Rytų Sibiras).
• 6. Pagrindiniai geologinės sandaros ypatumai ir naftos bei dujų potencialas.

Trumpa teorinių klausimų santrauka.

Rusijos Federacijos europinės dalies rytuose yra didžiulės Volgos-Uralo ir Kaspijos naftos ir dujų provincijos.

Volgos-Uralo naftos ir dujų provincija tvirtai įėjo į šalies naftos ir dujų pramonės istoriją Antrojo Baku pavadinimu.

Vakarų Sibiro naftos ir dujų provincija atitinka Epipaleozojaus platformą, užima nemažą dalį didžiulės Vakarų Sibiro žemumos teritorijos.

Kaspijos naftos ir dujų provincija, esanti Rusijos Federacijos europinės dalies pietryčiuose

Būtina atsižvelgti į jų pagrindines geologinės struktūros ypatybes, naftos ir dujų kiekį, naftos ir dujų telkinius.

Klausimai savikontrolei šia tema:

• 1. Bendrosios Volgos charakteristikos – Uralo naftos ir dujų provincija?
• 2. Bendrosios Vakarų Sibiro naftos ir dujų provincijos charakteristikos?
• 3. Bendrosios Kaspijos naftos ir dujų provincijos charakteristikos?
• 4. Pagrindiniai provincijų geologinės sandaros bruožai?

Pagrindiniai ir papildomi šaltiniai šia tema

Pagrindinis: 92 -110 p.; 119 - 132; 215–225

Papildomai: p.105-122

Naftos ir dujų telkinių režimai

Temos studijų planas

• 1. Energijos šaltiniai rezervuaruose, trumpas naftos ir dujų telkinių veikimo režimų aprašymas
• 2. Naftos ir dujų telkinių gamtiniai režimai, geologiniai jų susidarymo ir pasireiškimo veiksniai.
• 3. Prisotinimo slėgis ir jo įtaka telkinių veikimo režimui.
• 4. Trumpas vandens slėgio, elastingo vandens slėgio, dujų slėgio (dujų gaubtelio režimo), ištirpusių dujų ir gravitacinių režimų aprašymas.
• 5. Dujų ir dujų kondensato telkinių gamtinių režimų charakteristikos.
• 6. Bandomosios eksploatacijos procese esančių telkinių veikimo režimų nustatymas.

Trumpa teorinių klausimų santrauka.

Rezervuaro energija naftos ir dujų telkiniuose gali būti tokia: ribinis vandens slėgis; naftos, dujų ir vandens elastingumo jėgos; Naftoje ištirpusių dujų plėtimasis; suslėgtų dujų slėgis; gravitacija. Rezervuaro energijos pasireiškimą lemia požeminio rezervuaro pobūdis, rezervuaro tipas ir telkinio forma; darinio rezervuaro savybes rezervuaro viduje ir išorėje, skysčių sudėtį ir santykį rezervuare, atokumą nuo formacijos vandens tiekimo zonos ir plėtros sąlygas.

Rezervuaro režimas yra rezervuaro energijos pasireiškimo pobūdis, kuris perkelia naftą ir dujas išilgai rezervuaro į šulinių dugną ir priklauso nuo gamtinės sąlygos ir priemones, turinčias įtakos formavimuisi.

Priklausomai nuo rezervuaro energijos šaltinio, užtikrinančio naftos judėjimą iš rezervuaro į gręžinį, yra tokie naftos telkinių kūrimo būdai: vandens varomas, elastingas vandens varomas režimai; ištirpusių dujų režimas; dujų slėgio ir gravitacijos režimai. Kai vienu metu pasireiškia kelios energijos rūšys, įprasta kalbėti apie mišrų arba kombinuotą režimą.

Plėtojant dujų telkinius, taip pat naudojami vandens slėgio, dujų, mišrūs režimai. Vandens slėgis yra labai retas.

Gamybos horizontų atvėrimo technologija padidina gręžinių našumą, pagerina naftos ir dujų srautą iš mažo pralaidumo tarpsluoksnių, o tai galiausiai prisideda prie naftos išgavimo padidėjimo.

Rezervuaro atidarymo būdai, priklausomai nuo rezervuaro slėgio ir rezervuaro prisotinimo alyva laipsnio, drenažo laipsnio, gazolio kontakto padėties ir rezervuaro gylio bei kitų veiksnių.

Šulinių dugnų konstrukcija parenkama atsižvelgiant į litologines ir fizines savybes bei šulinių išsidėstymą rezervuare, todėl šulinių dugnai gali būti atviri arba su apvalkalu.

Klausimai savikontrolei