Происхождение нефти и газа. Основные гипотезы.

Существует 2 гипотезы о происхождении нефти и газа. Одна из них органического, а другая неорганического происхождения.

Гипотезу органического происхождения впервые высказал в 1759 году ученый М. В. Ломоносов, по которой нефть и газ образуются из остатков животных и растительных организмов под воздействием высоких температур и давления без доступа кислорода. Остатки животных и растительных организмов под воздействием при высокой температуре и давлении разлагаются. В результате разложения органических остатков образуются углеводороды как основная часть нефти и газа.

Гипотезу неорганического происхождениянефти и газа выдвинул в 1877 году Д. И. Менделеев, который объяснял, что углеводороды могут образовываться в недрах земли при воздействии перегретого водяного пара на карбиды тяжелых металлов под действием высоких температур и давлений. Во время горных процессов по трещинам-разломам в земную в земную кору поступает вглубь вода, которая на своем пути встречает карбиды железа и вступает с ними в реакцию. В результате реакций образуются окислы железа и в виде паров - углеводороды. Образовавшиеся углеводороды по тем же трещинам поднимаются в верхние слои земной коры и по проницаемым породам (песчаники известняки и др.) перемещаются к местам образования нефтяных залежей. До сих пор нет единого мнения о происхождении нефти и газа. Обе стороны имеют свои за и против. Во многом подтвердилась гипотеза органического происхождения. К настоящему времени большинство нефтяных месторождений в мире находятся в осадочных породах, содержащих окаменелые останки животных и растений. В то же время сторонники органического происхождения не могут обосновать огромные скопления останков животных и растений в местах, где органического вещества в осадочных породах сравнительно мало. Кроме того, имеются большие скопления нефти в Марокко, Венесуэле, и др. странах в метаморфических и изверженных породах, в которых органического вещества не может быть.

В 1892 г русский геолог В. Д. Соколов выдвинул «космическую» гипотезу возникновения нефтяных УВ в земной коре. Он утверждал, что УВ изначально присутствовали в газопылевом облаке. Затем из магмы стали выделятся и подниматься в газообразном состоянии по трещинам в верхние слои земного шара, где конденсировались и образовывали нефтяные месторождения.

Сторонники неорганического происхождения нефти и газа показывают, что образование нефти - процесс постоянный, пока в недрах земли есть вода, углекислый газ и восстановители (закись железа).

Разработка многопластовых месторождений. Понятие базового и возвратного горизонтов. Очередность ввода в разработку отдельных эксплуатационных объектов. Одновременная эксплуатация двух и более пластов одной сеткой скважин. Раздельная и совместная эксплуатация. Применяемое оборудование.

Эксплуатационный объект – это продуктивный пласт или группа пластов, разрабатываемых самостоятельной сеткой скважин при обеспечении контроля и регулирования процесса их эксплуатации.

Разработка эксплуатационных объектов на многопластовом месторождении может осуществляться, как совместно, так и раздельно в определенной последовательности:

1) Когда мы можем объединить пласты в один объект разработки и разрабатывать совместно одной сеткой скважин.

2) Когда пласты нельзя объединить в один объект разработки, тогда:

а) может быть предложена последовательная система разработки с выделением базового и возвратного объектов.

б) разработка с применением ОРЭ (ОРД, ОРЗ).

3) Разработка каждого пласта самостоятельной сеткой.

Последовательная система разработки предусматривает выделение базового и возвратного объекта.

Базовый (базисный) объект – это объект, который выделяется среди остальных по запасам, нефтенасыщенностью, является более крупным и продуктивным среди остальных.

Бурение ведется на основной объект, который затем вскрывается и эксплуатируется. После выработки запасов из основного базисного объекта производится цементирование его зоны перфорации и осуществляется перфорация вышележащих, менее продуктивных возвратных пластов.

Эта система имеет недостаток, связанный с увеличенными сроками разработки и с падением продуктивности при разработке возвратных объектов.

Вопрос о совместной разработке нескольких эксплуатационных объектов одной сеткой скважин всегда привлекал к себе внимание и прежде всего по экономическим соображениям, так как значительная доля капитальных вложений затрачивается на разбуривание месторождения.

Технико-экономическая целесообразность перевода скважин на одновременно-раздельный отбор нефти из нескольких горизонтов определяется следующими условиями:

1. Продуктивные горизонты должны отличаться по пластовому давлению, по коллекторским свойствам и свойствам нефти.

2. Срок эксплуатации всех продуктивных горизонтов продолжительный.

3. Нефтеносные пласты должны быть сложены из устойчивых пород.

4. Расстояние между продуктивными пластами должно быть таким, чтобы можно было создать цементное кольцо, надежно предотвращающее перетоки жидкости при максимально возможных перепадах пластовых давлений в течение всего времени эксплуатации скважины.

Внедрение ОРЭ позволит:

1) Сократить объем бурения за счет использования ствола одной скважины и организации и одновременного (совместного) отбора запасов УВ разных объектов разработки одной сеткой скважины.

2) Проводить эксплуатацию одновременно объектов с разными коллекторскими характеристиками и свойствам нефтей.

3) Повысить рентабельность отдельных скважин за счет подключения других объектов разработки или разных по свойствам пластов одного объекта разработки.

В период, предшествующий внедрению методов ОРЭ, каждый горизонт, как правило, разрабатывался самостоятельной сеткой эксплуатационных скважин. Иногда разбуривание многопластовых месторождений осуществлялось единой сеткой скважин. Как было отмечено выше, процесс начинали с нижних пластов, а затем по мере обводнения, последовательно переходили на эксплуатацию вышележащих горизонтов, отключая нижние обводненные пласты путем установки цементного стакана.

Для совместной разработки единой сеткой допускались, как правило, лишь те объекты, которые имели близкие к начальным пластовое давление, газовые факторы, сходные коллекторские свойства, общие физико-химические характеристики нефти.

Такая последовательная разработка месторождения производится из-за отсутствия методов и технических средств для раздельного воздействия через одну скважину на каждый разрабатываемый пласт. Это приводило к необходимости бурения, причем больших объемов, растягиванию сроков разработки и в конечном счете к уменьшению КИН и удорожанию добываемой продукции.

В начале 1950-х годов проблема раздельного регулирования выработки запасов через одну скважину стало особо острой в связи с вводом в разработку крупнейших многопластовых месторождений между Волгой и Уралом.

Решение ее осуществлялось различными путями, например, были разработаны различные методы воздействия на пласты направленные на интенсификацию добычи и одновременно предусматривающие в какой-то мере, устранение отрицательного влияния природных режимов пластов на полноту выработки запасов. Сюда можно отнести блоковое, очагово-избирательное и циклическое заводнения, применение повышенного давления нагнетания, максимально возможное снижение давления на линии отбора.

ОРЭ пластов в свою очередь можно разделить на одновременную закачку воды (ОРЗ) и одновременно-раздельный отбор нефти (ОРД).

Применение ОРЗ в нагнетательных скважинах обеспечивает нагнетание воды в необходимых объемах в пласты с различной проницаемостью при дифференцированном давлении нагнетании, а при ОРД за счет создания для каждого из пластов депрессии, соответствующей ей продуктивности, проницаемости и пластового давления.

Первые образцы оборудования для ОРЭ в СССР были предложены в 30-х годах, однако широкие научно-исследовательские и лабораторные методы изучения, а также опытно-конструкторские работы по созданию комплексного оборудования для ОРЭ получили распространение в начале 1960-х г. Многообразие геологических условий залегания и способов разработки месторождений, а также специфика обустройства нефте-газодобывающих предприятий и их техническое перевооружение, произошедшее в последние годы, привели к тому, что для осуществления ОРЭ применяют оборудование различных конструкций, разработанное в НИИ и НИПИ.

Большой вклад в разработку схемы конструкции оборудования, его изобретение, испытание и внедрение на промыслах внесли Белинский, Крутиков, Мингареев, Еронин, Максимов, Грайфер, Воронцов и др.

Оборудование должно быть универсальным, с четкой и единой квалификацией схем и конструкций. Универсального оборудования для ОРЭ в настоящее время нет.

Первая попытка составить была сделана в 1957 г. На сегодняшний день появился некоторый опыт эксплуатации, что позволило сформулировать основные требования, предъявляемые к оборудованию для раздельного отбора нефти:

1) Надежное разобщение пластов на протяжении всего периода эксплуатации.

2) Раздельный контроль за разработкой каждого пласта, раздельный контроль по добыче жидкости, нефти и по обводненности.

3) Раздельное регулирование работы каждого пласта

4) Возможность опрессовки подземного оборудования, освоения каждого пласта.

5) Простота конструкции и обслуживания.

6) Возможность удаления парафина в подъемных трубах и многократного осуществления прямой или обратной промывки интервалов пластов и скважины с наименьшими трудозатратами.

7) Наименьшая металлоемкость.

8) Надежность в эксплуатации.

К сожалению, на сегодняшний день универсального оборудования, которое бы полностью отвечало выше изложенным требованиям, пока нет. Проблема, прежде всего, заключается в отсутствии крупных конструкторских предприятий и постановки перед ними задачи по созданию этого оборудования.

Однако разработки конструкций по оборудованию ведутся и производят его осуществление такие предприятия как Барс (Татария), Нефтемаш и совместно СибГеоТех и ООО НПО «Новые нефтяные технологии».

Так в Удмуртии на Мишкинском, Киенгопском, Лиственском месторождениях уже используется ОРЭ производства Барс. Эта компания уже имеет опыт, оборудование работает по схеме насос-насос (ШГН-ЭЦН)

труба в трубе параллельное

Оборудование, разрабатываемое ООО НПО «Новые нефтяные технологии», принципиально отличается от существующих способом последующей секционной компоновки для ОРЭ, что значительно повышает надежность проведения опрессовки пакеров и надежность разобщенности пластов. При этом так же значительно повышается вероятность успешного демонтажа скважинной установки после ее длительной эксплуатации. Это оборудования внедрялось на месторождениях - Комсомольском, Тарасовском, Фестивальном и т.д.

Изготовитель гарантирует, что внедрение ОРЭ с многопакерными секциями позволит:

1) Повысить нефтеотдачу и дебит скважин за счет дополнительного вовлечения в разработку низкопроницаемых прослоев.

2) Увеличить степень охвата и интенсивность освоения многопластового месторождения путем раздельного вовлечения в разработку отдельных низкопроницаемых пластов.

3) Сократить капитальные вложения на бурение скважин.

4) Интенсифицировать процесс регулирования отборов и закачки во времени и по разрезу скважины.

5) Сократить сроки разработки месторождений

6) Снизить эксплуатационные затраты.

Таким образом применение технологии ОРЭ позволит сократить срок разработки месторождения, ввести в разработку месторождение в более ранние сроки, снизить капитальные, эксплуатационные затраты, снизить количество скважин по объекту.

Если нельзя внедрить ОРЭ, то тогда многопластовое месторождение может быть разработано самостоятельной

сеткой на каждый объект. Однако при этом потребуются значительно большие капитальные и эксплуатационные затраты.

Поиск по сайту: