Министерство образования РФ

СКВАЖИННАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

Пермь, 2002

Основные характеристики процесса ППД закачкой воды:

- принципы размещения скважин;

- среднее давления на линиях нагнетания и отбора;

- определение объёмов нагнетаемой воды, давления нагнетания и сроков обводнения рядов скважин.

Системы ППД: водозаборные сооружения, магистральные (низконапорные) водоводы, кустовые насосные станции ( КНС), водо- распределительные пункты (ВРП), разводящие (высоконапорные ) водоводы, устья нагнетательных скважин.

Учёт и распределение нагнетаемой воды.

Технология и техника использования глубинных вод для ППД закачкой воды.

ППД закачкой газа:

- технология и техника процесса;

- условия эффективного применения;

- методы регулирования процесса и утилизации газа;

- расчёт количества нагнетаемого газа, давления нагнетания и количества нагнетательных скважин.

Тепловое воздействие на пласт:

- закачка теплоносителей (горячая вода, пар);

- энергетические характеристики процесса закачки теплоносителя;

- применяемое оборудование;

- перенос генерации теплоты в пласт;

- внутрипластовое горение; процессы, происходящие в пласте при внутрипластовом горении; схемы процесса, их технологические характеристики и средства осуществления.

Другие методы воздействия на пласт – закачка растворителей углекислоты и т. д.

4. Подготовка скважины к эксплуатации……………………………

Конструкция забоев скважин; требования, предъявляемые к ним; преимущества, недостатки и условия применения различных конструкций забоев скважин.

Перфорированный забой как наиболее универсальная конструкция забоев скважин.

Приток жидкости к перфорированной скважине.

Методы перфорации скважин: пулевая, кумулятивная, торпедная, гидропескоструйная, щелевая; техника и технология осуществления.

Освоение и вызов притока в добывающих скважинах :-

- методы освоения;

- гидравлические расчёты процесса освоения при замене тяжёлой жидкости лёгкой и при компрессорном способе;

- техника и технология осуществления процесса освоения скважин с высоким и низким пластовым давлением.

Освоение нагнетательных скважин:

- технологические приёмы освоения и очистки забоев;

- методы увеличения приёмистости;

- особенности освоения нагнетательных скважин, пробуренных в нефтенасыщенной части пласта.

5. Методы воздействия на призабойные зоны скважин (ПЗС) ……

Назначение методов воздействия на ПЗС, их перечень и общая характеристика.

Обработка забоев скважин соляной кислотой:

- химические реакции процессов взаимодействия кислоты с породами;

- расход и концентрация растворов; техника и технология осуществления процессов;

- химические реагенты и их назначение; разновидности солянокислотных обработок и условия их применения.

Термокислотные и термохимические обработки;

- сущность и условия применения;

- поинтервальные и периодические обработки;

- специфика кислотных обработок в скважинах с высокими и низкими пластовыми давлениями и температурами.

Пенокислотные обработки; техника безопасности и охрана труда при кислотных обработках.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП): - сущность процесса и технология осуществления; применяемое оборудование;

- жидкости, реагенты и наполнители;

- давление разрыва и гидравлический расчёт процесса; гидродинамическая эффективность в однородном и многослойном пласте; однократный и многократный ГРП.

Тепловая обработка ПЗС:

- закачка теплоносителя;

- пароциклическая обработка; особенности оборудования скважин;

- парогенераторы и их техническая характеристика; электронагреватели.

Термогазохимическое воздействие (ТГХВ) на призабойную зону; технология процесса и аппараты.

Другие методы воздействия на ПЗС.

6. Исследование скважин……………………………………………….

Назначение и разновидности методов исследования. Краткая общая характеристика геофизических, гидродинамических и термометрических методов исследований

Исследование скважин при установившихся режимах их работы:

- построение и анализ индикаторных диаграмм;

- индикаторные диаграммы многопластовой системы при вскрытии общим фильтром нескольких пластов;

- определение уравнений притока для отдельных пластов;

- определение параметров общего уравнения притока и коэффициента продуктивности по данным исследования при линейной и нелинейной (двухчленное уравнение) фильтрации;

- определение пластовых параметров по данным исследования.

Исследования скважин при неустановившихся режимах их работы:

- исходное уравнение неустановившейся фильтрации в упругом пласте и его физическая интерпретация;

- кривая восстановления давления (КВД) в скважине и её математическая обработка.

Исследование взаимодействия скважин(гидропрослушивание пласта); теоретические основы и методы обработки результатов.

Особенности исследования нагнетательных скважин.

Основные принципы термометрических исследований:

- определение раздельного притока или поглощения в многопластовых системах;

- интерпретация результатов термометрических исследований.

Глубинные потокометрические исследования:

- снятие профилей притока или поглощения в многопластовых системах;

- интерпретация результатов исследования;

- интегральные и дифференциальные профили притока (поглощения).

Техника глубинных исследований и приборы:

- глубинные пробоотборники, манометры, расходомеры – дебитомеры;

- комплексные глубинные приборы многоцелевого назначения;

- техника спуска глубинных приборов в действующую фонтанную или газлифтную скважину.

7. Основы теории подъёма жидкости в скважинах ………………

Физика процесса движения газожидкостной смеси (ГЖС) в вертикальной трубе:

- зависимость подачи подъёмника от оптимального погружения, диаметра труб и расхода газа; характерные точки и КПД подъёмника;

- структуры ГЖС в трубе и факторы, влияющие на них;

- уравнение баланса давлений в элементарном подъёмнике ГЖС и составляющие этого уравнения; явление скольжения и его следствие;

- плотность идеальной и реальной ГЖС в трубе и методы её определения; относительная скорость газа, её влияние на плотность ГЖС и различные способы её учёта;

- формула связи между различными параметрами ГЖС и методами учёта явления скольжения газа;

- плотность идеальной ГЖС при заданных термодинамических условиях без учёта явления скольжения газа и связь между истинной и расходной газонасыщенностями потока;

- определение потерь на трение и скольжение элементарном подъёмнике; оптимальная и максимальная подачи;

- принципы расчёта кривой распределения давления в длинном подъёмнике путём разделения его на элементарные участки (расчёт по шагам): учёт растворимости газа, температуры и объёмного коэффициента нефти по длине подъёмника;

- принципы расчёта движения ГЖС в вертикальной трубе с помощью корреляционного множителя;

- уравнения работы расширения реальной ГЖС с учётом изменения растворимости газа, температуры, объёмного коэффициента и коэффициента сжимаемости.

8. Эксплуатация фонтанных скважин ………………………………

Фонтанирование при отсутствии свободного газа в потоке (артезианское фонтанирование); определение потерь на трение.

Фонтанирование за счёт энергии газа (газлифтное фонтанирование); формулы акад. для расчёта процесса фонтанирования на режимах оптимальной и максимальной подачи; связь работы фонтанного подъёмника с работой пласта на этих режимах.

Определение минимального давления на забое скважины, обеспечивающего процесс фонтанирования на режиме оптимальной подачи; эффективный газовый фактор и его определение; расчёт фонтанного подъёмника и условий его работы.

Расчёт процесса фонтанирования с помощью кривых распределения давления в насосно – компрессорных трубах (НКТ) и определение условий фонтанирования при различных ограничивающих факторах.

Оборудование фонтанных скважин и его разновидности: фонтанная головка, ёлка, манифольды, штуцеры.

Регулирование фонтанных скважин и наблюдение за их работой: осложнения в работе фонтанных скважин; отложения парафина и солей.

9. Газлифтная эксплуатация скважин ………………………………

Общие принципы газлифтной эксплуатации; масштабы применения и возможности метода; конструкции газлифтных подъёмников; газлифт и эрлифт; их достоинства и недостатки; проблемы использования отработанного газа; пуск газлифтной скважины в эксплуатацию (пусковое давление и методы его снижения); применение пусковых клапанов и их размещение по колонне труб; принципы расчёта режима работы газлифтного подъёмника; использование кривых распределения давления внутри НКТ и в обсадной колонне для определения режима работы газлифта и его оптимизации.

Оборудование газлифтных скважин; конструкция клапанов различного назначения; системы подготовки газа, газоснабжения, учёта и газораспределения; разновидности периодического газлифта; особенности исследования газлифтных скважин; осложнения в работе газлифтных скважин и их устранение.

Техника безопасности и охрана труда при газлифтной эксплуатации.

10. Эксплуатация скважин скважинными штанговыми насосными установками (ШСНУ) ……………………………………

Общая принципиальная схема ШСНУ, её элементы и их назначение.

Подача штангового насоса; теоретическая и фактическая; коэффициент подачи и влияющие на него факторы; влияние газового фактора и давления на приёме насоса на коэффициент наполнения цилиндра насоса; влияние потери хода плунжера на подачу насоса.

Статические и динамические нагрузки, действующие на штанги и их влияние на ход плунжера.

Вставные и невставные насосы и их технологические особенности.

Насосные штанги (ШН), трубы и устьевое оборудование.

Канатная подвеска и штанговращатели.

Основные типо–размеры станков-качалок (СК) и их технологические возможности; необходимость уравновешивания СК.

Исследование скважин, оборудованных ШСНУ с помощью

эхолота и динамографа и интерпретация результатов исследования.

Эксплуатация скважин с помощью ШСНУ в осложнённых

условиях; борьба с песком, газом и парафином.

Проектирование ШСНУ с помощью кривых распределения давления в НКТ и эксплуатационной колонне.

Периодическая эксплуатация малодебитных скважин; расчёт периодов откачки и накопления жидкости в скважине.

11. Эксплуатация скважин с помощью погружных установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) …………………………….

Принципиальная схема оборудования скважин УЭЦН; её элементы и их назначение.

Основные характеристики электроцентробежных насосов (ЭЦН) и область рекомендуемых режимов их работы.

Устройство погружного насосного агрегата, электродвигателя и гидрозащиты.

Определение глубины подвески ЭЦН с помощью напорных характеристик и кривых распределения давления в НКТ и эксплуатационной колонне.

Определение расчётной подачи насоса с учётом наличия газа на приёме и средней плотности жидкости; влияние газа и вязкости жидкости на рабочие характеристики ЭЦН; борьба с вредным влиянием газа путём:

- увеличения погружения,

- установки ступеней повышенной производительности и центробежных сепараторов.

Контроль за работой УЭЦН с помощью станции управления (СУ).

Особенности исследования скважин, оборудованных УЭЦН.

12. Эксплуатация скважин гидропоршневыми (ГПН) и винтовыми (ПВН) насосами …………………………………………..

Принципиальная схема ГПН двойного действия; подача ГПН и рабочее давление силового насоса; поверхностное оборудование; технологические особенности применения ГПН.

Принципиальная схема ПВН. Подача. Винтовой насос с двумя уравновешенными винтами. Основные характеристики ПВН и их технологические достоинства и недостатки.

13. Раздельная эксплуатация пластов одной скважиной ………….

Общие принципы раздельной эксплуатации и условия её применения при добыче нефти и нагнетании воды в пласты.

Некоторые принципиальные схемы оборудования скважин для раздельной эксплуатации пластов и раздельной закачки воды в два пласта через одну скважину.

14. Ремонт скважин ……………………………………………………

Оценка времени непрерывной работы скважин; коэффициент эксплуатации скважин как экономический критерий состояния организации и технологии добычи нефти на промысле; межремонтный период (МРП) и его определение для одной и

системы скважин.

Основные виды текущего и капитального ремонта скважин; технические средства для ремонта; подъёмные сооружения и механизмы.

Консервация и ликвидация скважин.

15. Заключение …………………………………………………………..

Библиография

1.

Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений: Учебн. для вузов.- М.: Недра, 19с.

2.

Техника и технология добычи нефти. Учебник для вузов.-М., Недра, 1983, 510с.

3. , М.

Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1971, 368с.

4.

Добыча нефти и газа.- М.: Недра, 1983, 256с.

5. ,

Технология и техника эксплуатации нефтяных и газовых скважин.-М., Недра, 19с.

6.

Технология добычи нефти и газа.- Учебник для техникумов. М., Недра, 198с.

7. Техника и технология добычи нефти и газа/. М., ,- М.: Недра, 1971.-496с.

8.

Расчёты в добыче нефти. М., Недра, 1969, 240с.

9. Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи: Учебн. пособие для вузов/, , и др. – Недра, 1984 – 272с.

10. Мищенко ёты в добыче нефти: Учебн. пособие для техникумов. – М.: Недра, 198с.

11. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под общ. ред./, , и др. М., Недра,1983, 445с.

12. Оркин А. М.

Расчёты в технике и технологии добычи нефти. Учебн. пособие для нефтяных вузов и факультетов. Недра, М., 1967, 380с.

13. ,

Расчёты в добыче нефти. Учебник для техникумов, 3-е изд., перераб. и доп., М., Недра, 1979, 271с.

14. Нефтепромысловое оборудование. Справочник под редакцией .- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Недра, 1990.-559с.

15. М.

Справочник мастера по добыче нефти.-М., Недра, 1971, 115с.

16.

Подземный ремонт скважин. Учебник для технических училищ. М., Гостоптехиздат. 1961, 464с.

17. , ,

Спутник нефтяника и газовика: Справочник.- М., Недра, 1986.-325с

.

18. Справочная книга по добыче нефти. Под ред. проф. , М., Недра, 1974, 704с.

19. М.,

Основы нефтяного и газового дела.- Учебное пособие. М.:, 1967, 280с.

20. ,

Техника и технология измерения параметров скважин и пластов. Справочник рабочего. М., Недра, 198с

21.

Воздействие на нефтяные залежи и призабойные зоны продуктивных пластов (Конспект лекций). ППИ, Пермь, 197с.

22. Сборник технологических инструкций по повышению нефтеотдачи пластов в 2-х томах./, , и др. Том I (технологии работ); том II (оборудование и материалы); Лениногорское УПНП и КРС, Лениногорск, 1978, 197с; 318с.

23.

Повышение производительности скважин. М., Гостоптехиздат, 1961, 304с

24. Термогазохимическое воздействие на малодебитные и осложнённые скважины/ , , .- М.: Ндра, 198с.

25.

Нефтепромысловые эксплуатационные машины и механизмы. Учебное пособие для ВУЗов. М., Гостоптехиздат, М., 1954, 343с.

26. Эксплуатация систем заводнения пластов/, , и др. М., Недра, 1967,328с.

24. Оптимизация режимов работы скважин/, , и др.- М., Недра, 1981, 221с

27. Х.

Методическое пособие к выполнению контрольной работы по курсу «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», ППИ, Пермь, 1969, 14с.

28.

Руководство к курсовому проектированию по технологии и технике добычи нефти, ППИ, Пермь, 1973, 41с.

29.

О влиянии повышения давления нагнетания на характер обводнения эксплуатационных скважин. В кн.: Нефтепромысловое дело, Пермск. кн. иэд - во, Пермь, 1972, с.1

30.

Методические указания к курсовому проектированию по технике и технологии нефтедобычи для специальности 0205 «Технология и комплексная механизация разработки нефтяных и газовых месторождений», ППИ, Пермь, 1982, 9с.

30.

Воздействие кислотами и их смесями на нефтепродуктивные пласты: Учебн. пособие. Пермск. гос. техн. ун – т, Пермь, 1994, 90с.

31. ,

Эксплоатация нефтяных месторождений. Азнефтеиздат, Баку, 1950, 388с.

32. Применение пенных систем в нефтедобыче. Учебное пособие для средних профессионально – технических училищ/ , , .- М., 1987, 229с.

33. , ,

Статистические расчёты в добыче нефти и газа: Учебн. пособие/ Ухтинск. индустроиальн. ин-т, Ухта, 1992, 105с.

34. Добыча тяжёлых и высоковязких нефтей/ , , и др.-М.: Недра, 1985, 205с.

35. Эксплуатация и технология разработки нефтяных и газовых месторождений/ , , и др. М., Недра, 1978, 356с.

36.

Процессы глубиннонасосной нефтедобычи. М., Недра, 1964

37. Движение газожидкостных смесей в трубах/ , , и др. М., Недра, 1978.

38.

Добыча нефти и газа. М., Недра, 1966.

39. М.,

Эксплуатация погружных центробежных электронасосов в вязких жидкостях и газожидкостных смесях. М., Недра, 1969.

40.

Гидромеханика глубинно - насосной эксплуатации. М., Недра, 1965.

41. , ,

Гидродинамические методы исследлвания скважин и пластов. М., Гостоптехиздат, 1960.

42. Эксплуатация глубиннонасосных скважин/ , , и др. М., Недра, 1971.

43. ,

Физико - химические методы повышения производительности скважин. М., Недра, 1970.

44. , ,

Руководство по кислотным обработкам. М., Недра, 1966.

45. ,

Использование сточных вод в системах заводнения пластов. М., Недра, 1968.

46.

Подготовка воды для заводнения нефтяных месторождений. М., Гостоптехиздат, 1960.

47. , ,

Заводнение нефтяных месторождений при высоких давлениях нагнетания. М., Недра, 1975.

48.

Гидравлический разрыв пласта. М., Гостоптехиздат, 1953.

1. Введение

Предмет курса - теория и практика подъёма нефти на поверхность с целью её дальнейшей транспортировки к местам потребления. Этот подъём в настоящее время осуществляется в основном с помощью скважин. Другим способом является шахтная добыча нефти, но она пока занимает ничтожную долю в общем объёме добычи нефти; в частности в России имеется одно месторождение, разрабатываемое шахтным способом – Ярегское в Республике Коми вблизи г. Ухта.

Скважиной называется вертикальная или наклонная горная выработка, соединяющая дневную поверхность с продуктивным пластом, должным образом оборудованная для добычи пластовой жидкости. Скважина является одним из основных (и первым) техническим сооружением, задействованных в технологическом процессе добычи нефти. Стоимость скважин очень высока и составляет значительную долю в общей стоимости промышленных производственных фондов нефтяной промышленности. Поэтому задачей учебной дисциплины «Скважинная добыча нефти и газа» является ознакомление и овладение навыками организации и обеспечения устойчивой, оптимальной и рациональной работы каждой скважины, которая (работа) описывается технологическими режимами их работы.

Краткий исторический очерк развития нефтедобывающей промышленности на территории России.

Добыча нефти на территории дореволюционной России началась с древних времён – в основном в районах городов Баку (ныне Азербайджан) и Ухта (Коми) и история нефтяной промышленности этих районов насчитывает более, чем столетие.

Первый (начальный) период развития нефтяной промышленности характеризуется весьма примитивной техникой:

нефть добывали кустарным способом – при помощи неглубоких колодцев, вырытых вручную в тех местах, где нефтяные пласты выходили на поверхность земли или вблизи этих мест. Колодцы крепили деревянными венцами или камнем (прообраз нынешних обсадных труб) и нефть добывали бадьями, которые называли желонкой, с помощью ворота – вручную или в лучшем случае конной тягой.

В 1866 г. в долине р. Кудако на Кубани русским нефтепромышленником Новосильцевым пробурена ударным способом первая скважина, давшая нефть с глубины 100м; бурилась эта скважина свыше двух лет.

В 1871 г. в районе г. Баку на месторождении Балаханы из скважины получен первый фонтан нефти (открытый). Этот факт резко изменил и предопределил всё дальнейшее развитие добычи нефти не только в России, но и во всём мире. Нефть начинают добывать в основном с помощью скважин, позволяющих приобщать к эксплуатации новые глубокозалегающие и более дебитные горизонты.

В связи с этим с 1873 г. нефтеносные земли стали покупать с торгов небольшими участками отдельные нефтепромышленники, т. е. начался капиталистический период развития российской нефтяной промышленности, который продолжался вплоть до ёе национализации в 1920 г.

В 1893 г. пробурена первая скважина в районе г. Грозного, давшая мощный фонтан нефти и определившая развитие Грозненского нефтяного района.

В 1901 г. Россия вышла на первое место в мире по добыче нефти – добыча составила 11,6 млн. т- чуть больше, чем добывает Пермская область сегодня. В 1910 – 1911 г. г. вводятся в разработку месторождения Майкопского (Краснодарский край) и Эмбинского (ныне Казахстан) районов, т. е. началось расширение географии нефтяной промышленности.

К моменту национализации нефтяной промышленности (1920г.) добыча нефти упала до 3,8 млн. т – из-за гражданской войны и интервенции.

Основным видом бурения скважин в дореволюционный период был громоздкий ударный способ, требовавший спуска большого количества обсадных труб большого диаметра и длительного времени на бурение. Так, для бурения одной скважины глубиной до 100м затрачивалось до полутора лет. Техника добычи нефти также находилась на очень низком уровне - наряду с открытым фонтанированием безраздельно властвовали желонка – та же бадья, что применялась и при колодезном способе добычи нефти, только удлинённая и более узкая – применительно к размерам скважины. Добыча нефти с помощью желонки называлась «тартанием». В связи с ростом глубин скважин ручная и конная тяги были заменены паровой тягой.

Значительная роль в развитии нефтяной техники принадлежит выдающемуся русскому инженеру :

- первый в мире нефтепровод (Баку - Батуми) с промыслов на нефтеперерабатывающие заводы и нефтеналивные причалы, заменивший перевозку нефти в кожаных мешках (бурдюках);

- первое в мире нефтеналивное судно (танкер) и нефтяная цистерна;

- первые форсунки, использовавшие в качестве топлива нефтяной мазут, до того считавшийся бросовым продуктом;

- компрессорный способ эксплуатации (эрлифт) и др.

В этот период следует отметить также следующие технические достижения в области добычи нефти:

- применение на грозненских нефтепромыслах поршневого тартания (свабирования), несколько более производительного, чем желоночное тартание, однако опасного с точки зрения открытого фонтанирования;

- закрытие фонтанных скважин устьевой арматурой;

- замена паровой машины электродвигателем;

- применение глубинных насосов.

С 1920 г. нефтяная промышленность начинает развиваться и в других районах бывшего СССР – Туркмении, Казахстане, Сахалине, Дагестане, Узбекистане, Оренбургской области.

В 1929 г. в районе Верхне – Чусовских городков Пермской области при бурении скважины на солевые отложения с глубины 200м получен фонтан нефти, положивший начало открытию крупнейшей Волго - Уральской нефтегазоносной провинции, включающей в себя Башкирию, Татарию ( супергигантское месторождение – Ромашкинское), Удмуртию, области: Пермскую, кировскую, Самарскую, Волгоградскую, Астраханскую, и получившей название «Второе Баку», и ставшей вскоре по объёмам добычи нефти больше, чем первое.(В 1999 г. нефтяники Пермской области отметили 70- летний юбилей).

Как известно в настоящее время в России имеется 12 нефтегазоносных провинций; из них добыча нефти в промышленных масштабах ведётся в четырёх: Волго – Уральской, Западно - Смбирской (Тюменская и Томская области), Тимано - Печёрской (Коми и Архангельская область) и Северо- Кавказской.

В период Великой Отечественной войны 19г. г. развитие нефтяной промышленности замедлилось: в связи с оккупацией прекратили работу нефтяные промыслы Краснодарского края (Адыгея - Майкоп) и Грозненского района.

В послевоенный период нефтяная промышленность начала вновь развиваться, как в старых, так и в новых районах: Сахалин, Западная Украина, Белоруссия, Коми, Мангышлак (Казахстан), Тюменская и Томская области Западной Сибири.

В области бурения старый ударный способ довольно быстро был вытеснен более дешёвым и скорым вращательным (роторным), затем турбинным ( изобретение проф. ) и электрическим (изобретение инж. ), которые позволили вести бурение на глубинах 2-3 тыс. м; начинается освоение морских месторождений в Каспийском море Азербайджан и Туркмения), а также на шельфах других морей.

Усиленно развивается добыча газа: применяется изобретённый инж. Тихвинским газлифтный способ добычи нефти; нефтепромыслы электрифицируются; применяются новые технологические процессы:

- химическая обработка скважин,

- гидроразрыв пластов,

- «вторичные» и «третичные» методы добычи нефти, промыслы оснащаются контрольно – измерительными приборами (КИП) и автоматикой, производится оптимизация режимов работы скважин.

В основу технического прогресса нефтяной промышленности в советские годы легли многочисленные исследования, основоположником которых был академик – он основал первый в СССР Государственный исследовательский институт (ГИНИ – ныне ВНИИнефть им. акад. ) и явился основоположником высшего нефтяного образования: им созданы Горная академия, на базе которой впоследствии образовались Нефтяная академия и носящий его имя МНИ, впоследствии МИНХ и ГП, ГАНГ, ныне Российский государственный университет нефти и газа.

В настоящее время научно – исследовательские и учебные организации нефтяной промышленности имеются практически во всех более или крупных нефтедобывающих районах России.

Некоторые статистические данные о добыче нефти в мире и в Российской федерации

Общая ежегодная добыча нефти в мире составляет примерно 3-3,5 млрд. т. Нефть является основой национального богатства любой страны. Сложилась даже такая довольно циничная, но справедливая по сути присказка: «Кто имеет нефть, тот имеет деньги, кто имеет деньги, тот имеет власть».

Основную долю в мировой добыче нефти (эта доля весьма неустойчива во времени) занимают Россия, США и Саудовская Аравия, хотя добыча нефти ведётся во многих странах.

На территории Пермской области ежегодная добыча нефти составляет примерномлн. т; общие извлекаемые запасы оцениваются величиной 350-400 млн. т, т. е. с сегодняшних позиций кратность обеспеченности добычи нефти запасами составляет 35-40 лет, и эта кратность в общем –то сохраняется в течение длительного времени, поскольку добытая нефть компенсируется приростом запасов.

На территории Пермской области сейчас действуют следующие нефтедобывающие организации (недропользователи- отделения НК ЛУКОЛ) в следующих административных районах:

-Пермнефть (Чернушинский, Осинский и Кунгурский),

– Пермь (Частинский, Соликамский, Коми - Пермяцкий),

РТК (Кунгурский, Пермский, Краснокамский),

(Верещагинский, Октябрьский, Очёрский),

СП ПермТЭКС (Добрянский ),

СП ТОТИнефть (Осинский),

Уральская нефтяная компания (Осинский, Злодаревское месторождение),

СП Каманефть (Добрянский),

, Вишеранефтегаз (Красновишерский),

Уралнефть (Октябрьский).

В настоящее время практически во всех районах добыча нефти является падающей, что связано с ухудшением структуры запасов нефти – уменьшением доли активных запасов и возрастанием доли трудноизвлекаемых,- старением разрабатываемых месторождений и связанным с этим увеличением обводнённости добываемой жидкости, уменьшением дебитов скважин, сокращением доли фонтанной добычи нефти, удорожанием разведки и добычи нефти, колебаниями мировых цен на нефть.В этих условиях необходимо применение новых дешёвых и эффективных технологий добычи нефти, оптимизация режимов работы скважин и рациональная организация всего нефтедобывающего процесса, чему и посвящена изучаемая нами дисциплина.

2.Источники пластовой энергии и её использование при добыче нефти

Энергией в физическом смысле называется способность физического тела выполнять работу, т. е. перемещать какое - то другое физическое тело под действием какой-то силы на какое-то расстояние.

Для выяснения источников пластовой энергии вспомним схематическое изображение условий залегания нефти, газа и воды в залежах: наиболее широко распространены залежи углеводородов (УВ) в антиклинальных ловушках, где флюиды располагаются по гравитационному признаку (рис.1).

Помимо контурной и подошвенной вод в нефтенасыщенной части залежи содержится остаточная (погребённая, реликтовая, связанная) вода – от долей до 70%, в среднем - 20-30%, в связи с чем возникают понятия «нефтенасыщенность» и «водонасыщенность» пласта.

В зависимости от количественного соотношения газа и нефти залежи делятся на: чисто газовые, газонефтяные ( с газовой «шапкой») или нефтегазовые (с нефтяной оторочкой) и чисто нефтяные – с растворённым в нефти газом.

Как говорилось выше, основным средством добычи нефти является скважина – условно цилиндрическая горная выработка, проведенная с поверхности земли до продуктивного пласта и соответствующим образом оборудованная для извлечения нефти на поверхность (рис.2). Задача скважины – привести нефть в движение путём создания разности (перепада) забойного и пластового давления.

Процессы, происходящие при эксплуатации нефтяных залежей скважинами

После бурения скважины равновесие в залежи нарушается, если давление в скважине меньше пластового; возникает разность (перепад) давлений, иногда называемая «депрессией», и начинается процесс движения пластовой жидкости к забою скважины, а затем на поверхность земли к потребителям нефти. Этот процесс характеризуется тремя основными параметрами:

- перепадом давлений,

- фильтрационным и гидравлическим сопротивлением и

- расходом жидкости (дебитом); он (процесс) изучается различными профессиональными дисциплинами:

- процессы, происходящие на участке от контура питания (Pпл) до забоя скважины (Pзаб) – «Физика нефтяного пласта», «Подземная гидрогазодинамика», «Разработка нефтяных месторождений»;

- процессы, происходящие на участке от забоя скважины (Рзаб) до устья скважины (Рбуф, Рзатр) – «Скважинная добыча нефти»;

- процессы, происходящие на участке от устья скважины ( Ру) до товарного парка (Ро) – «Эксплуатация нефтепромысловых сооружений ( Сбор и транспорт нефти и газа)».

Пластовая энергия и силы, действующие в залежах, определяют собой режим работы или режим разработки залежей, т. е. те силы, которые выполняют работу по перемещению нефти к забоям скважин.

Сила – мера воздействия (взаимодействия) одного физического тела на другое. В данном случае передвигаемое тело или физическое тело, на которое производится воздействие – это нефть; исходя из предыдущих рассуждений, стало быть, должны существовать какие-то иные физические тела, воздействующие на нефть и продвигающие её к забоям скважин. Известно, что физические тела бываю трёх видов: твёрдые, жидкие и газообразные.

Применительно к залежи нефти:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15