Основы разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Сибирский федеральный университет
Составитель:
Безверхая Елена Владимировна, Морозова Елена Леонидовна, Виниченко Татьяна Николаевна, Нухаев Марат Тохтарович
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 104
Дополнительно
Практикум полностью соответствует рабочим программам по дисциплине «Основы разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений» для студентов специальности 21.05.02 «Прикладная геология», направления 21.05.02.03 «Геология нефти и газа».
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Сибирский федеральный университет ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Практикум Красноярск СФУ 2019
УДК 622.323(07) ББК 33.361я73 О753 Рецензенты: Арбузов В. Н, канд. физ.-мат. наук, доцент отделения нефтегазового дела инженерной школы природных ресурсов НИ ТПУ; Воронков А. А, начальник управления по разработке месторождений ОАО «Томскгазпром». О753 Основы разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений: практикум / сост.: Е. В. Безверхая, Е. Л. Морозова, Т. Н. Виниченко, М. Т. Нухаев. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2019. – 104 с. Практикум полностью соответствует рабочим программам по дисциплине «Основы разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений» для студентов специальности 21.05.02 «Прикладная геология», направления 21.05.02.03 «Геология нефти и газа». УДК 622.323(07) ББК 33.361я73 Электронный вариант издания см.: http://catalog.sfu-kras.ru © Сибирский федеральный университет, 2019
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1 Тема: «Категории запасов перспективных и прогнозных ресурсов нефти и газа» Краткие теоретические сведения Понятие о запасах и ресурсах Весь последовательный ход изучения нефтегазоносных объектов направлен в первую очередь на их локализацию и выявление залежей нефти и газа в горизонтах и пластах в подготовленных к поисковому бурению ловушках. До того момента, пока первая скважина не вскрыла пласт или горизонт, можно лишь предполагать возможность обнаружения в нем залежи на основе аналогии с соседними залежами той же структурно-фациальной зоны. Когда скважины прошли этот пласт или горизонт, наличие в нем залежи устанавливается опробованием или с помощью комплекса промыслово-геофизических и других исследований. Факт установления продуктивности горизонтов и пластов, т. е. факт выявления залежей, служит границей, разделяющей запасы и ресурсы. Масса нефти и конденсата и объем газа на дату подсчета в выявленных, разведанных и разрабатываемых залежах, приведенные к стандартным условиям, называются запасами. На подсчитанную величину запасов влияют объем и качество информации, полученной при поисковых и разведочных работах и разработке, а также применяемые методы подсчета. Подсчитываемые запасы одной и той же залежи по мере накопления фактических данных на разных стадиях геологоразведочных работ или с учетом данных эксплуатационного разбуривания и разработки могут претерпевать существенные изменения. Естественно, чем выше степень изученности, чем больше фактических данных и выше их качество, тем достовернее подсчитанные запасы. Если объем и качество информации получаемой по выявленным залежам в процессе поисков, разведки и разработки, увязать с определенными стадиями изученности залежей, то станет понятной сущность разделения запасов на категории. Наряду с выявленными залежами в нефтегазоносных горизонтах и пластах, а также в литолого-стратиграфических комплексах объектов, не изученных поисковым бурением, могут содержаться скопления УВ, наличие которых предполагается на основании геолого-геофизических исследований и сложившихся представлений о геологическом строении. Это предполагаемые залежи в продуктивных, но не вскрытых бурением пластах на установленных месторождениях или на подготовленных к бурению площадях, а также в литолого-стратиграфических комплексах
с доказанной и предполагаемой нефтегазоносностью в пределах крупных геоструктурных элементов (1 порядка). Масса нефти и конденсата и объем газа на дату оценки, приведенные к стандартным условиям, в указанных выше объектах называются ресурсами. Оцененные ресурсы отличаются от запасов, а также друг от друга не только различной степенью изученности, но и разной степенью обоснованности. Например, обоснованность запасов в продуктивных пластах, пройденных бурением и характеризующихся благоприятной в отношении нефтегазоносности геолого-геофизической характеристикой, значительно выше обоснованности ресурсов в продуктивных пластах, еще не вскрытых бурением. В Классификации запасов и ресурсов 1983 г. впервые законодательно введено понятие «ресурсы». Ресурсы по степени обоснованности разделены на категории, образующие с категориями запасов единый ряд А-Д. Четкое ограничение ресурсов от запасов является свидетельством более низкой степени изученности и обоснованности, а в конечном счете и достоверности ресурсов. Запасы нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение, по степени изученности подразделяются на разведанные (промышленные) категории А, В, C1и предварительно оцененные – категория С2. Ресурсы этих же полезных ископаемых и содержащихся в них компонентов по степени их изученности и обоснованности подразделяются на перспективные – категория С3и прогнозные – категории Д1 и Д2. Запасы полезных компонентов, содержащихся в нефти и газе в промышленных количествах, а также их перспективные и прогнозные ресурсы соответственно подсчитываются или оцениваются по тем же категориям и в тех же границах, что и содержащие их полезные ископаемые. Условия отнесения запасов и ресурсов к различным категориям В соответствиис Классификацией запасов и Инструкцией по ее применению условиям отнесения запасов и ресурсов к той или иной категории являются: 1) разная степень разбуренности залежи (или ее части); 2) связанная со стадийностью работ характеристика данных, по которым устанавливается нефтегазоносность перспективных объектов подсчета и оценки прогнозных ресурсов; 3) обусловленные каждой категорией запасов и перспективных ресурсов требования к изученности основных параметров, характеризующих тип, форму, условия залегания и размеры залежи нефти и газа; тип, строение, свойства и характер насыщения пород-коллекторов,
вмещающих УВ; состав и свойства плохопроницаемых пород – покрышек; состав и свойства нефти, газа, конденсата и содержащихся в них полезных компонентов; основные показатели и параметры, от которых зависят условия разработки залежей; гидрогеологические и геокриологические условия проводки скважин. Категории запасов и ресурсов Категория А – запасы залежи (ее части), изученной с детальностью, обеспечивающей полное определение типа, формы и размеров залежи, эффективной нефтеи газонасыщенной толщины, типа коллектора, характера изменения коллекторских свойств; нефте- и газонасыщенности продуктивных пластов, состава и свойств нефти, газа и конденсата, а также основных особенностей залежи, от которых зависят условия ее разработки (режим работы, продуктивность скважин, пластовые давления, дебиты нефти, газаиконденсата, гидропроводность и пьезопроводность и др.). 3апасы категории А подсчитываются по залежи (ее части) разбуренной в соответствии с утвержденным проектом paзработки месторождения нефти или газа. Категория В – запасы залежи (ее части), нефтегазоносность которой установлена на основании полученных промышленных притоков нефти или газа в скважинах на различных гипсометрических отметках. Тип, форма и размеры залежи, эффективная нефте- и газонасыщенная толщина, тип коллектора, характер изменения коллекторских свойств, нефтеи газонасыщенность продуктивных пластов, состав и свойства нефти, газа и конденсата в пластовых и стандартных условиях и другие параметры, а также основные особенности залежи, определяющие условия ее разработки, изучены в степени, достаточной для составления проектаразработки залежи. Запасы категории В подсчитываются по залежи (ее части) разбуренной в соответствии с утвержденной технологической схемой разработки месторождения нефти или проектом опытно-промышленной разработки месторождения газа. Категория C1 – запасы залежи(ее части), нефтегазоносность которой установлена на основании полученных в скважинах промышленных притоков нефти или газа (часть скважин опробована испытателем пластов) и положительных результатов геологических и геофизических исследований в неопробованных скважинах. Тип, форма и размеры залежи, условия залегания вмещающихнефтьи газ пластов-коллекторов установлены по результатам бурения разведочных и эксплуатационных скважин и проверенными для данного района методами геологических и геофизических исследований. Литологический состав, тип коллектора, коллекторские свойства, нефтеи газонасыщенность, коэффициент, вытеснения нефти, эффективная нефтеи газонасыщенная толщина продуктивных пластов изучены
по керну и материалам геофизических исследований скважин. Состав и свойства нефти, газа и конденсата в пластовых и стандартныхусловиях изучены по данным опробования скважин. По газонефтяным залежам установлена промышленная ценность нефтяной оторочки. Продуктивность скважин, гидропроводность и пьезопроводность пласта, пластовые давления, температура, дебиты нефти, газа и конденсата изучены по результатам испытания и исследования скважин. Гидрогеологические и геокриологические условия установлены по результатам бурения скважин и по аналогии с соседними разведанными месторождениями. Запасы категории С1 подсчитываются по результатам геолого-разведочных работ и эксплуатационного бурения и должны быть изучены в cтeпeни, обеспечивающей получение иcxoдныx дaнныx для составления технологической схемы разработки месторождения нефти или проекта опытно-промышленной разработки месторождения газа. Категория С2 – запасы залежи (ее части), наличие которых обосновано данными геологических и геофизических исследований: неразведанных частях залежи, примыкающих к участкам с запасами более высоких категорий; в промежуточных и вышезалегающих неопробованных пластах разведанных месторождений. Форма и размеры залежи, условия залегания, толщина и коллекторские свойства пластов, состав и свойства нефти, газа и конденсата определены в общих чертах по результатам геологических и геофизических исследований с учетом данных по более изученной части залежи или по аналогии с разведанными месторождениями. Запасы категории С2 используютсядля определения перспектив месторождения, планирования геологоразведочных работ или геологопромысловых исследованийпри переводе скважин на вышележащие пластыичастично для проектирования разработки залежей. Категория С3 – перспективные ресурсы нефти и газа подготовленных для глубокого бурения площадей, находящихся в пределах нефтегазоносного района и оконтуренных проверенными данного района методами геологических и геофизических исследований, а также не вскрытых бурением пластов разведанных месторождений, если продуктивность их установлена на других месторождениях района. Форма, размер и условия залегания залежи определены в общих чертах по результатам геологических и геофизических исследований, а толщина и коллекторские свойства пластов, состав и свойства нефтей или газа принимаются по аналогии с разведанными месторождениями. Перспективные ресурсы нефти и газа используются при планированиипоисковыхиразведочных работ и прироста запасов категории С1 иС2. Категория Д1 – прогнозные ресурсы нефти и газа литолого стратиграфических комплексов, оцениваемые в пределах крупных peгиональныхструктур с доказанной промышленной нефтегазоносностью.
Количественная оценка прогнозных ресурсов нефти и газа категории Д1 производится по результатам региональных геологических и геохимических исследований и по аналогии с разведанными месторождениями в пределах оцениваемого региона. Категория Д2 – прогнозные ресурсы нефти и газа литолого стратиграфических комплексов, оцениваемые в пределах крупных региональных структур, промышленная нефтегазоносность которых еще не доказана. Перспективы нефтегазоносности этих комплексов прогнозируются на основе данных геологических, геофизических и геохимических исследований. Количественная оценка прогнозных ресурсов этой категории производится по предположительным параметрам на основе общих геологических представлений и по аналогии с другими, более изученными регионами, где имеются разведанные месторождения нефти и газа. Назначение запасов и ресурсов нефти и газа Так, данные о запасах месторождений и перспективных ресурсов нефти и газа, числящихся на государственном балансе, используются при разработке схем развития отраслей экономики и при планировании геологоразведочных работ. Между тем назначение каждой категории запасов преследует более конкретные цели. Данные о запасах вновь разведанных залежей, подготовленных для промышленного освоения, используются при проектировании предприятий по добыче, транспортировке и комплексной переработке нефти и газа. По предварительно оцененным запасам категории C2 определяются перспективы месторождения, планируются геологоразведочные работы. Перспективные ресурсы используются при планировании поисковых и разведочных работ и прироста запасов категорий C1 и C2. Прогнозные ресурсы категории Д1 используются для обоснования наиболее эффективных направлений, планирования геологоразведочных работ и прироста запасов на перспективу, обоснования долгосрочных схем развития добычи нефти и газа. Прогнозные ресурсы категории Д2 как менее обоснованные и базирующиеся на общих геологических представлениях и аналогии с более изученными территориями используются при планировании региональных геологоразведочных работ и выборе направлений ранних этапов поисков.
Группы запасов нефти и газа и основные принципы их подсчета и учета По народнохозяйственному значению запасы нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение, подразделяются на две группы, подлежащие самостоятельному подсчету и учету: Геологические – запасы месторождений (залежей), находящиеся в недрах. В геологических запасах нефти, растворенного газа, конденсата и содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение, подсчитываются и учитываются извлекаемые запасы. Извлекаемые запасы – часть балансовых запасов, которая может быть извлечена из недр при рациональном использовании современных технических средств и технологии добычи с учетом допустимого уровня затрат (замыкающих) и соблюдения требований по охране недр и окружающей среды. Коэффициенты извлечения нефти и конденсата определяются на основании повариантных технологических и технико-экономических расчетов и утверждаются ГКЗ РФ с учетом заключений по ним Министерства нефтяной промышленности, Министерства газовой промышленности и Министерства геологииРФ. Запасы месторождений нефти и газа, расположенные в пределах охранных зон крупных водоемов и водотоков, населенных пунктов, заповедников, памятников природы, истории и культуры, относятся к балансовым или забалансовым на основании технико-экономических расчетов, в которых учитываются затраты на перенос объектов или затраты, связанные с применением специальных способов разработки месторождений. Если фактическая ценность ожидаемой продукции нефтегазодобывающих предприятий выше всех суммарных затрат, необходимых для освоения месторождения, то практически все разведанные (А, В и C1) и предварительно оцененные (С2) запасы должны быть отнесены к группе балансовых. Таким образом,классификация запасов и ресурсов предусматривает жесткие требования при отнесении запасов к балансовым или забалансовым. Классификация запасов предусматривает учет забалансовых запасов всех категорий. На месторождениях, введенных в разработку, классификация запасов обязывает производить перевод запасов категорий C1 и С2 в более высокие категории по данным бурения и исследования добывающих скважин, а в необходимых случаях – по данным доразведки.В тех случаях, когда в результате доразведки, проведенной на разрабатываемом месторождении, балансовые и извлекаемые запасы категорий A+B+C1 изменяются по сравнению с ранее утвержденными ГКЗ РФ более чемна 20%, необходимо проводить пересчет запасов.
Пересчет запасов производится и в тех случаях, когда в процессе разработки или доразведки залежей намечается списание балансовых и извлекаемых запасов категорий A+B+C1, не подтвердившихся или не подлежащих отработке по технико-экономическим причинам, превышающее нормативы, установленные действующим положением о порядке списания запасов полезных ископаемых с баланса предприятий по добыче нефти и газа. При пересчете запасов на разрабатываемых месторождениях необходимо сопоставить данные разведки и разработки по запасам, условиям залегания, эффективной газонефтенасыщенной толщине, площади залежи, коллекторским свойствам пород и их нефтегазонасыщенности, коэффициентах извлечения. При анализе баланса движения запасов следует установить конкретные причины изменений запасов и их категорийности. По месторождениям, на которых выявилось изменение запасов, утвержденных ГКЗ РФ, сопоставление данных разведки и разработки, а также анализ причин их расхождений, должны производиться совместно организациями, разведывавшими и разрабатывающими месторождение. Построение структурной карты и профиля структуры залежи. Подсчет запасов объемным методом Структурная карта – это изображение в горизонтальной плоскости (на плане) линий пересечения изучаемой поверхности напластования (обычно кровли продуктивного горизонта) с горизонтальными плоскостями в масштабе. Эти линии называются стратоизогипсами. В географии при изображении рельефа аналогом структурной карты является топографическая карта. Исходными данными для выполнения работы являются: 1. Варианты расположения скважин на исследуемом участке месторождения. Работа выполняется в двух вариантах – сначала «а», а затем – «б». В варианте «а» исходят из предположения, что пробурено только 5 разведочных скважин (в таблице даны 5 цифр), в варианте «б» разработка этого же геологического участка ведется всеми 12 скважинами. Для каждого из вариантов необходимо построить структурную карту, профиль и посчитать количество извлекаемых запасов объемным методом. 2. Данные, приведенные в табл. 1. Поэтому, вариант задания для этой работы будет состоять из двух цифр. Первая – номер варианта расположения скважин «а» и «б», вторая – номер варианта для данных из табл. 1. Номера вариантов назначает преподаватель.
Порядок выполнения работы 1. Изучить теоретические сведения. 2. Вначале работы схематично изобразить проектное расположение квадратной сетки скважин (по варианту – 12 скважин). Расстояние между скважинами принять по варианту (рис. 1). Масштаб построений принять 1:10 000. 3. Обозначить у соответствующих скважин отметки кровли пласта (для варианта «а» их будет 5) 4. Выбрать сечение стратоизогипс, т. е. вертикальное расстояние между линиями простирания.В данной работе удобно взять сечение стратоизогипс равным 10 м. 5. Найти скважину с минимальной отметкой кровли нефтяного пласта (самая верхняя точка свода залежи). Соединить эту точку с остальными известными значениями этого участка, в результате чего получится система треугольников. Стороны треугольников не должны пересекаться друг с другом. 6. Провести линейную интерполяцию, надписав карандашом на сторонах треугольников их значения (рис. 1). 7. Одноименные значения стратоизогипс соединить плавными линиями, начиная от максимальных или минимальных значений.Стратоизогипсы никогда не пересекаются (рис. 2). 8. Значения стратоизогипс подписать в их "разрыве" (основание цифр должно быть направлено вниз по наклону структурной формы) (рис. 2). Построение профиля структуры 9. Выбрать на карте направление и место разреза (так, чтобы он был максимально информативным) – пересек все стратоизогипсы и проходил через скважину с минимальной отметкой кровли пласта. В нашем примере – А-А (рис. 2). 10. Выбрать вертикальный масштаб будущего профиля так, чтобы наглядно показать структуру при минимальных искажениях. Поэтому вертикальный масштаб следует преувеличить так, чтобы он был выразительным. Рекомендуется выбрать его таким, чтобы сечение стратоизогипс было равно 0,5 см или 1 см. 11. Построить на миллиметровке рамку будущего разреза (рис. 3). Ширина рисунка должна равняться длине разреза по линии А-А. По вертикали откладывают глубину залежи, начиная с самой верхней отметки, сечением 10 м.