Добив на нефт: етапи на проектиране и развитие

Газът и петролът са минерали, от които се произвежда гориво. Това гориво консумира най-много човечеството. Маслото започна да се добива сравнително отдавна, но ерата на интензивното производство на „черно злато“ започна през ХІХ и ХХ век.

Днес повече от 60% от световните петролни запаси са концентрирани в Близкия изток, а водещите потребители са Съединените американски щати и Европа. От деветдесетте години (поради развитието на алтернативни енергийни източници) темпът на производство на петрол постепенно намалява.

Етапи на развитие на кладенеца

В развитието на петролните кладенци има няколко етапа:

1. Овладяване на обекта. Представлява засилено добив на нефт с минимално насищане с вода, интензивно намаляване на налягането в резервоара, увеличаване на броя на кладенците и размера на добива на нефт в границата от 10%. Продължителността на проучването може да бъде до 5 години. При условие за завършване на развитието се отнася до намаляване на производството за една година спрямо общия брой на запасите от суровини.
2. Осигуряване на постоянство при високи производствени норми, ограничено до 3-17%, в зависимост от вискозитета на маслото. Продължителността на производството може да варира от една година до седем години. Броят на кладенците също се увеличава поради експлоатацията на резервите, но някои от старите се затварят. Тя зависи от насищането на маслото с вода, което може да бъде до 65%. По този начин добивът на нефт може да бъде около 30-50%. Извличането на природен ресурс при някои изработки се извършва силово, чрез метода на механичната помпа с помпи.
3. Намалено производство. Процентът на добив на нефт спада до 10% годишно, докато интензивността на производството намалява до 1%. Всеки кладенец преминава към механичен помпан метод. Броят на кладенците в резервата се намалява интензивно. Водното насищане на слоевете може да достигне 85%. Това е най-трудният етап, тъй като е необходимо да се забави скоростта на изпомпване на нефт. Изчислете разликата в производителността между последния етап и данните е доста трудна, тъй като разликата в коефициента за няколко години на производство обикновено е минимална. По време на тези три етапа откатът на маслените слоеве достига 90% от общия обем.
4. Последният етап. Приемът на петрол се намалява до 1%, а коефициентът на водно съдържание се повишава до максималното ниво - от 98%. Изграждането на нефтени кладенци е завършено, след което те се затварят. Но продължителността на този етап може да варира и да достигне 20 години.

дизайн

Конструктивните качества на петролните кладенци се осигуряват от:

1. Механична стабилност на частта от резервоара в непосредствена близост до дъното.
2. Възможности за спускане на сондажно оборудване в кладенеца, предотвратяване на срутването на образуването.
3. Силна хидродинамична връзка между нефтените резервоари и дъното на кладенеца.
4. Възможности за производство на петрол от тези водоеми, които са наситени с естествен материал, чрез изолиране на места, наситени с газ и вода, ако от тях не се предвижда извличане.
5. Възможността за използване на дренажната система на целия маслонаситен слой.

Типично проектиране на сондажни нефтени кладенци

При метода на отворено дъно се използва следният метод: обувката на кладенеца се обвива и циментира непосредствено преди началото на образуването. След това идва отворът на резервоара за масло, докато кладенецът на кладенеца остава отворен. Този дизайн се инсталира само ако:

• скалата е достатъчно гъста, хомогенна и няма газове или водни слоеве;
• има ясни данни за покрива и дъното на кладенеца преди инсталирането на оборудването и отварянето на слоя;
• с малка дебелина на слоевете, които не могат да бъдат фиксирани;
• ако няма нужда да се отварят резервните слоеве наблизо.

Предимството на този метод за клане са неговите хидродинамични качества. Такива кладенци се считат за идеални проби. Има обаче недостатъци. Има опасност от сривове, което ограничава частичното отваряне на резервни слоеве поради въздействието на сондажните съоръжения върху тях.

Филтърните лица имат два вида конструкции:

1. Производството се пробива до дъното на слоя, поставя се корпус, в който предварително се пробиват отвори срещу дебелината на масления слой и накрая се излива с цимент. Този дизайн е идентичен с дизайна на отвореното дъно, но тук има по-ефективно фиксиране на кладенеца, което осигурява запазването на колоната при възникване на частичен срив.
2. Колони за обувки се циментират преди достигане на покрива на резервоара. Във отворената част на слоя е монтиран филтър с фина фракция от отворите и пространството между нея и колоната е запечатано. Този дизайн предотвратява навлизането на пясък в кладенеца.

Дизайнът с филтри, инсталирани в дъното, се използва много по-рядко отворен, изключително за скрининг на пясъчни задръствания в развитието на образувания, склонни към проявление на пясък.

Има и перфорирани кладенци. Такива дизайни са много разпространени. Нивата на използване достигат 90%. При проектирането на кладенец се прави маркировка в резервоара, до нивото на което се пробива кладенец. Долната част достига най-продуктивното ниво на нефтени находища и се изследва с помощта на геофизични инструменти. Това ви позволява да определите наситените с вода, газ и масло интервали, за по-нататъшно прецизно опериране на обекта. Този дизайн има няколко предимства:

• Технологичните особености на полагане на кладенци и геофизични изследвания станаха опростени;
• поддържа се ефективна изолация на съседните слоеве;
• има възможност за отваряне на резервни резервоари, наситени с масло;
• разрешено е натоварване върху допълнителни етикети на зоната преди дъното;
• възможността за дългосрочна експлоатация на кладенеца и запазването на секцията за пробиване.

Такава перфорирана повърхност не защитава кладенеца от появата на засядания от пясък в слоевете, които са склонни да възникнат. За да се осигури защита, е необходимо да се поставят допълнителни филтри с малка част от отворите, за да се улавят малки частици. Това обаче значително увеличава устойчивостта на филтрите към входящия резервоар.

Последователността на операциите за пробиване на сондажи

При пробиване на нефтени кладенци последователността на операциите е следната:

1. Скалата се разрушава от пробиващия механизъм, след което стълбът на сондажа се драгира.
2. Разрушените части се отстраняват от земната дупка на повърхността.
3. Инсталира се нефтен кладенец, след което се подсилва с цимент на определено ниво.
4. Провеждат се геофизични изследвания и измервания.
5. Колоната се спуска до знака на масло-наситената формация, която се отваря и ресурсът се изпомпва.

строителство

Първоначалната фаза от изграждането на петролните кладенци включва разработването на скали с дълбочина и диаметър съответно 30 m и 40 cm. В самото дъно на тръбата се спуска, което трябва да посочва посоката на пробиване. Близостното пространство се циментира, след което в тръбата се поставя сондаж и се спуска с по-малък диаметър от 500 до 800 метра в работно състояние. Този сайт се разработва и циментира, за да се изолират нестабилните скални слоеве.

Освен това процесът на пробиване става по-труден и постигането на работната дълбочина на масления слой се забавя значително. Това зависи от факта, че понякога ефективните резервоари се намират под формата на няколко слоя, а производството на петрол трябва да се извършва от по-дълбок резервен обект. В такава ситуация се въвежда посредствена колона, която се циментира отвън.

След достигане на необходимото работно ниво, върху нея се инсталира основната производствена колона, която е предназначена не само за изпомпване на газ и нефт, но и за въвеждане на необходимото количество вода, за да се постигне желаното налягане. На страничните стени има дупки, циментовият слой е различен от слоевете на други колони и в него се използват допълнителни аксесоари: центратори, възвратни клапани, пакети и др., При които колоната се различава от обичайните.

експлоатация

Работата на петролните кладенци зависи от налягането в резервоара и се разделя на няколко начина:

1. Фонтан. Извършва се благодарение на налягането на газа и водата в междинното пространство. Това е най-често срещаният и икономически вид минно дело.
2. Помпена. Извършва се с помощта на помпени агрегати, които дестилират маслото директно в кладенеца.
3. Газов асансьор Извършва се чрез въвеждане на газ под високо налягане в резервоара поради липсата на такива в находищата.

Видове режими на работа на депозитите

Споделят следните видове режими на работа на кладенците.

Режимът на налягането на водата включва изчерпване и движение на петролни отлагания в открити пространства между слоевете, дължащи се на водата, която е в контакт с тях. Режимите са разделени на:

• Твърди: маслото е подходящо за кладенци чрез междинна водна поддръжка. Това ви позволява да увеличите добива на петрол.
• Еластичен: осигурява еластична компресия на водните ресурси, при които се акумулира енергия, което позволява да се разшири пространството между скалите и движението на ресурса към петролния кладенец.

Фирмите, специализирани в тази област, могат да използват различни методи, но много зависи от вида на кладенеца.

Режимът на газово налягане е подобен на режима на водно налягане, но работата на генериране се извършва в горните слоеве от налягането на газовото пространство. Благодарение на това газът изтласква нефтени отлагания на повърхността към кладенеца. Но ако газовите находища се намират в близост до кладенеца, те могат да проникнат в него, което значително намалява притока на петрол. Следователно съществува риск от намаляване на коефициента на производство.

Разтвореният газ се използва в нефтени находища, в които няма газ и малко вода. За екструдиране на масло, използвайки разтворен газ. Той се откроява петролни полета и се разпространява през кухини. Газът измества маслото отчасти поради ниското налягане и енергията на газа между слоевете. Коефициентът на извличане на нефт в този режим е доста нисък.

Режимът на гравитация се осигурява, когато в резервоарите няма енергия. Производството на нефт се извършва само за сметка на тежестта на самото масло, използвайки наклонени сондажи.

Пробиване на нефтени и газови кладенци

В зависимост от местоположението на шевовете, пробиването може да бъде вертикално, хоризонтално, наклонено. След подготовката на територията и документите започва подготвителната работа.

С помощта на сондажно оборудване, сондажът се въвежда в скалата до определена дълбочина, тръбите се обединяват в колони, след което се фиксират с цимент, за да се избегне срутването на скалите. Когато колоната достигне работната зона, резервоарът за масло се отваря и започва процесът на изпомпване на суровината.

Технология на пробиване

Пробивни работи са много сложна технологична операция, която включва няколко последващи действия. С помощта на сондажна платформа, в земната скала се въвежда тежък цев. Технологията за пробиване на нефтени кладенци е както следва:

1. Провеждането на развитието се извършва по такъв начин, че разрушаването на скалата чрез мощни сондажи се връща.
2. Допълнителни части от пробити скали се отстраняват от кладенеца.
3. Засилено производство на корпус.
4. Скалите се изследват по геофизичен метод, определя се посоката на пробиване.
5. Има спускане до желаната работна дълбочина и циментиране на последната колона.

Технологията за пробиване на нефтени и газови кладенци осигурява два начина:

1. Механични - най-често срещаните. С помощта на мощни пневматични чукове слоят на земята се разрушава, излишната скала се отстранява чрез пробиване на кал или газ. Той е разделен на подвидове: ротационен, шоков.
2. пемемапичнп:

• термичен;
• експлозивен;
• хидравлично;
• електрически импулс.

Сондажът се извършва с помощта на специализирани сондажни машини, професионални инструменти и комплекс от наземно оборудване, използвано за монтаж, изпомпване и поддръжка на станции.

Инсталацията се състои от: оборудване за изключване, подемно-транспортна площадка, конструкция на извора, силова предавка, наземно оборудване, система за снабдяване със сондажна течност. Успешното завършване на процеса зависи от свойствата на сондажната течност, която се приготвя на базата на вода или масло.

Първият петролен кладенец в Баку

Интересен факт е, че първата в света петролна продукция е създадена в Баку, когато градът е бил част от Русия. Учените от Баку разработиха наклонения метод на пробиване, който се използва в целия свят. Първият петролен кладенец е построен в Баку през 1846 година. Това включва поставяне на полето на голямо разстояние от помпената станция. Разработен е метод, при който се разклоняват сондажните помпи, което позволява изпомпване на петрол от няколко източника едновременно. Така количеството на петрола, произведено в района с помощта на сондажни машини до 1890 г., възлиза на почти седемнадесет милиона барела. А до 1901 г. световният процент на производство на петрол в този регион е 95%.