Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений
Покупка
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 84
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-7882-2928-7
Артикул: 791829.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Рассмотрены этапы поисково-разведочных работ, приведены понятия и примеры геологического разреза скважины и структурной карты, представлены геофизические и геохимические методы разведки, а также классификация запасов и ресурсов.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 21.03.01 «Нефтегазовое дело», 18.04.01 «Химическая технология».
Подготовлено на кафедре химической технологии переработки нефти и газа.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 21.03.01: Нефтегазовое дело
- ВО - Магистратура
- 18.04.01: Химическая технология
ГРНТИ:
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» Н. Ю. Башкирцева, Д. А. Куряшов, А. А. Фирсин РАЗВЕДКА И РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Учебное пособие Казань Издательство КНИТУ 2020
УДК 622.276(075) ББК 33.361я7 Б33 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: канд. хим. наук Е. С. Охотникова канд. техн. наук Л. А. Гараев Б33 Башкирцева Н. Ю. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений : учебное пособие / Н. Ю. Башкирцева, Д. А. Куряшов, А. А. Фир- син; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2020. – 84 с. ISBN 978-5-7882-2928-7 Рассмотрены этапы поисково-разведочных работ, приведены понятия и примеры геологического разреза скважины и структурной карты, представлены геофизические и геохимические методы разведки, а также классификация запасов и ресурсов. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 21.03.01 «Нефтегазовое дело», 18.04.01 «Химическая технология». Подготовлено на кафедре химической технологии переработки нефти и газа. ISBN 978-5-7882-2928-7 © Башкирцева Н. Ю., Куряшов Д. А., Фирсин А. А., 2020 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2020 УДК 622.276(075) ББК 33.361я7
С О Д Е Р Ж А Н И Е 1. ПОИСК И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА ................... 4 1.1. Этапы поисково-разведочных работ ................................................ 4 1.2. Геологический разрез скважины ........................................................ 5 1.3. Структурная карта ..................................................................................... 8 2. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗВЕДКИ ........ 10 2.1. Геофизические методы разведки ................................................... 11 2.2. Геохимические методы разведки ................................................... 26 3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПАСОВ И РЕСУРСОВ ............................................. 27 4. ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ НЕФТИ .......................................................................... 32 5. РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ...................................... 33 5.1. Системы разработки многопластовых месторождений ........ 33 5.2. Системы разработки отдельных залежей нефти ...................... 36 5.2. Контроль и регулирование разработки нефтяной залежи ... 39 5.4. Коэффициент извлечения нефти .................................................... 44 5.5. Методы поддержания пластового давления .............................. 47 5.5.1. Заводнение ............................................................................................... 49 5.5.2. Водоснабжение ....................................................................................... 59 5.5.3. Нагнетание газа или воздуха ........................................................... 69 6. РАЗРАБОТКА ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ................................................................................................. 72 6.1. Режимы разработки залежей природного газа и газоконденсата ................................................................................................ 73 6.2. Системы размещения скважин ......................................................... 76 6.3. Способы контроля за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений ..................................................... 78 ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................................. 81
1 . П О И С К И Р А З В Е Д К А М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й Н Е Ф Т И И Г А З А Поисково-разведочные работы проводятся в целях открытия нефтяного или газового месторождения, определения его запасов и со- ставления проекта разработки. Они осуществляются в соответствии со следующими принципами: 1. Рациональная полнота исследования объекта. 2. Последовательность приближений в геологической изученности объекта. 3. Относительная равномерность (равная достоверность) изучения объекта. 4. Экономичность – минимальные затраты при подготовке месторождения к освоению (трудовые, временные и материальные). 1 . 1 . Э т а п ы п о и с к о в о - р а з в е д о ч н ы х р а б о т На первом этапе, называемом общей геологической съемкой, составляется геологическая карта местности. Горные выработки на этом этапе не делаются, а проводятся лишь работы по расчистке местности для обнажения коренных пород. Общая геологическая съемка позволяет получить некоторое представление о геологическом строении современных отложений на изучаемой площади. Характер залегания пород, покрытых современными отложениями, остается неизученным. На втором этапе, называемом детальной структурно-геологической съемкой, бурят картировочные и структурные скважины для изучения геологического строения площади. Картировочные скважины бурят глубиной от 20 до 300 м для определения мощности наносов и со- временных отложений, а также для установления формы залегания слоев, сложенных коренными породами. На этом этапе поисковых работ применяют геофизические и геохимические методы, позволяющие более детально изучить строение недр и более обоснованно выделить площади, перспективные для глубокого бурения с целью поиска залежей нефти и газа.
По результатам общей геологической съемки и картировочного бурения строят геологическую карту, на которой условными обозначениями изображается распространение пород различного возраста. Для более полного представления об изучаемой площади геологическая карта дополняется сводным стратиграфическим разрезом отложений и геологическими профилями. На третьем этапе осуществляется глубокое бурение поисковых скважин. Успешность поисковых работ на этом этапе в значительной степени зависит от качества работ, проведенных во втором этапе. В случае получения из поисковой скважины нефти и газа заканчиваются поисковые работы и начинается детальная разведка открытого нефтяного или газового месторождения. На площади одновременно бурят так называемые оконтуривающие, оценочные и контрольно-исследовательские глубокие скважины для установления размера (или контура) залежи и контроля за ходом разведки месторождения. После бурения необходимого числа глубоких скважин для разведки месторождения период поисково-разведочных работ заканчивается и начинается период бурения эксплуатационных скважин (внутри контура нефтеносности или газоносности). 1 . 2 . Г е о л о г и ч е с к и й р а з р е з с к в а ж и н ы Геологический разрез скважины составляют на основе данных, полученных при комплексных наблюдениях, главным образом результатов изучения керна, электрического и радиоактивного каротажа (рис. 1.1). Разрез скважины изображают графически, используя условные знаки для показа литологического состава пробуренных пород. Условные знаки изображения литологического состава пород не стандартизированы и в отдельных районах различны. На соответствующих глубинах в разрезе указывают признаки присутствия нефти, газа и воды, возможные обвалы стенок скважины, прекращение циркуляции жидкости и др. Из технических данных указывают глубину спуска обсадных колонн, их диаметр, высоту подъема це- мента и т. д. Разрезы скважин вычерчивают в масштабе 1:500 или 1:1000. Составленный геологический разрез (профиль) скважины разби- вают на свиты, горизонты и пласты в следующем порядке (рис. 1.2).
Рис. 1.1. Геологический разрез Рис. 1.2. Геологический разрез скважины: а – песчаник; б – нефтеносность; в – аргелиты; г – алевралиты; д – сланцы; е – известняки глинистые; з – доломиты; и – геофизические реперы; к – глинистая корка
1. Выделяют свиты по стратиграфическому признаку, пользуясь данными микрофауны, макрофауны и комплексных наблюдений. 2. Внутри стратиграфических свит по литологическому признаку выделяют пачки пород: песчаные, глинистые, песчано-глинистые, кар- бонатные и т. п. 3. Внутри литологических пачек выделяют горизонты: газонос- ные, нефтеносные и водоносные. 4. Внутри горизонтов выделяют пласты: газоносные, нефтенос- ные, водоносные, маркирующие и т. п. При маркировке основные пласты обозначают римскими циф- рами, а второстепенные – буквенными. Таким образом, геологический разрез и разрез по скважине отоб- ражают последовательность напластований в месторождении, их сред- нюю мощность и литологический состав. Нормальный (или типовой) разрез скважины по месторождению составляют после общей корреляции разрезов скважин данного место- рождения (рис. 1.3). Рис. 1.3. Корреляция разрезов скважин Корреляция заключается в выделении опорных пластов (и гори- зонтов) и определении глубин их залегания с целью установления по- следовательности залегания пород, выявления одноименных пластов для прослеживания за изменением их мощности, литологического и фа- циального составов в различных направлениях.
На нормальном разрезе скважины обычно указывают истинную мощность пород, а на типовом – вертикальную мощность. Нормальный (или типовой) разрез должен отображать средний разрез месторождения, т. е. присущий большинству месторождений. 1 . 3 . С т р у к т у р н а я к а р т а Структурная карта – графи- ческое изображение формы залега- ния кровли или подошвы какого- либо пласта с помощью горизонта- лей (изогипс). Отметки изогипс ниже уровня моря берут со знаком минус, выше уровня моря – со зна- ком плюс. Равные по высоте проме- жутки между изогипсами называ- ются сечением изогипс. Структурную карту строят следующим образом (рис. 1.4, 1.5). Исследуемую поверхность, отделя- ющую пласт А от пласта В, мыс- ленно рассекают горизонтальными плоскостями, начиная от уровня моря. В данном случае расстояние между этими плоскостями, или се- чение изогипс, принято равным 100 м. Линии пересечения горизон- тальных плоскостей с исследуемой поверхностью (кровля или подошва пласта) в определенном масштабе откладывают на плане. Обычно при пологом залега- нии пластов сечение изогипс берут Рис. 1.4. Структурная карта
равным 2–5 м, а при более или менее крутом залегании пластов – 10–25 м и более. При однообразном падении пластов расстояния между изогипсами остаются одинаковыми. Рис. 1.5. Структурная поверхность При уменьшении углов падения пластов изогипсы будут расхо- диться, а с увеличением углов падения они будут сближаться. 9
2 . Г Е О Ф И З И Ч Е С К И Е И Г Е О Х И М И Ч Е С К И Е М Е Т О Д Ы Р А З В Е Д К И Целями геолого-съемочных работ общего направления в районах с возможными проявлениями нефти и газа являются: - выявление и углубленное изучение перспективных структур; - изучение геологического разреза для выявления продуктивных стратиграфических подразделений и формаций; - изучение литологии и фаций продуктивных отложений, а так- же физических параметров пород продуктивных толщ. При оценке перспектив нефтегазоносности района учитываются результаты предшествующих работ и принимаются во внимание следу- ющие региональные геотектонические критерии: - отсутствие или слабое проявление магматизма; - отсутствие или слабое проявление метаморфизма (метамор- физм – фактор, снижающий пористость горных пород); - наличие складчатости; - периодические изменения режима регионального погружения, следствием которых являются смена состава осадков и чередование по разрезу и в плане пород-коллекторов и пород-покрышек; - наличие крупных глубинных разломов в центральной части бассейна; - наличие развитой сети трещиноватости; - наличие в разрезе нефтематеринских свит; - наличие признаков нефтегазоносности (табл. 2.1). Геологические предпосылки нефтегазоносности, помимо пере- численных, определяются наличием в разрезе коллекторов и флюидо- упоров, а также присутствием структурных форм, в связи с которыми могут образоваться ловушки для нефти и газа. Если в стратиграфическом разрезе находят потенциально нефте- газоносные пласты-коллекторы, то на территории ищут и изучают структуры, которые могут способствовать созданию ловушек. К ним относятся следующие геологические тела: - антиклинальные поднятия с отдельными локальными антикли- налями, флексурами и структурными выносами на крыльях; - склоны тектонических поднятий с несогласиями в потенци- ально нефтегазоносных горизонтах и перекрывающих отложениях,
экранирующие потенциально нефтегазоносный горизонт поверхности разломов; - поднятия типа соляных куполов и грязевых вулканов. Таблица 2.1 Признаки нефтегазоносности Прямые признаки Косвенные признаки Вероятные следы воздействия нефти на породы Возможные спутники нефти и продукты их изменения Жидкая и вторично рас- сеянная нефть и пропи- танные ею породы. Мальты, асфальты, киры, кериты и битуминозные породы, озокерит. Нафтеновые кислоты Углеводородные газы с гомологами метана Биогенная сера. Сероводород. Бессульфатность вод. Изменение окраски пород с красноватых тонов на зеленоватые в результате восстановительных процессов, связанных с окислением нефти Повышенное содержание йода в водах. Метановый газ со следами гомологов метана. 2 . 1 . Г е о ф и з и ч е с к и е м е т о д ы р а з в е д к и Геофизические методы разведки основаны на измерении физических полей оболочками Земли, которые отличаются по своим свойствам в зависимости от их строения и насыщенности. Эти физические поля делятся: - на естественные – гравиметрия, магнитометрия, частично электрометрия, радиометрия, геометрия; - искусственно созданные – электрометрия (метод кажущегося сопротивления), сейсморазведка, акустические. Существуют различные геофизические методы разведки, из которых наиболее распространены сейсморазведка и электроразведка.
Доступ онлайн
В корзину