Дәріс мұнай және газ қабаттарына әсер ету әдістері туралы жалпы түсінік. Олардың тағайындалуы
жүктеу/скачать 0,87 Mb.
|
Конспект лекции каз
- Бұл бет үшін навигация:
- ДӘРІС 1. Мұнай және газ қабаттарына әсер ету әдістері туралы жалпы түсінік. Олардың тағайындалуы. Мұнай қабаттарын игерудің оңтайлы қарқыны. Жоспар
|
ҚАРАҒАНДЫ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ ДӘРІС КОНСПЕКТІСІ TMВAA 3218 Тақтаның мұнай берілісін арттыру әдістері пәні бойынша GMGK 08 Геология және мұнайгаз құбырлары модулі ____6В07203 «Мұнай-газ ісі»___ білім беру бағдарламасы
Қарағанды 2020 ДӘРІС 1. Мұнай және газ қабаттарына әсер ету әдістері туралы жалпы түсінік. Олардың тағайындалуы. Мұнай қабаттарын игерудің оңтайлы қарқыны. Жоспар: Мұнай кен орындарын игеру кезеңдері. Мұнайды жоғарылатудың әдістері. Мұнай кен орнына әсер етудің мақсаты. Мұнай кен орындарын игеруде 4 кезеңді бөліп көрсетуге болады, олар келесі негізгі ерекшелік белгілерімен сипатталады: - дамыту әдістері; - ұңғымаларды орналастыру жүйелері; - мұнай алу факторлары; - ақпараттық база. 1-кезең 1946 жылға дейін созылды және келесі белгілермен сипатталды: табиғи даму режимі; біркелкі, көбінесе үшбұрышты, ұңғымалардың торы, тор тығыздығы - 2-6 га/ұңғыма; мұнай беру коэффициенті - 0,1-0,2; бақыланатын параметр – қабат қысымы. 2-кезең 1946 жылдан 1980 жылға дейін созылды және игерілген және жаңадан іске қосылған кен орындарында су тасу технологиясын қарқынды енгізумен сипатталды. 1948 жылы КСРО-да алғаш рет игеру басталғаннан бері Туймазин кен орнында (Башқұртстан) қабат қысымын ұстап тұру үшін шеткі су тасқынын өнеркәсіптік қолдану іске қосылды. Содан кейін контур ішілік су тасуын жүзеге асыру үшін басқа кен орындарында ұңғымаларды орналастырудың әртүрлі жүйелерін (жергілікті және желілік) пайдалану басталды. Су тасқынын пайдаланудың арқасында ығысу тиімділігін арттыру арқылы мұнай беруді 2 еседен астам арттыруға мүмкіндік туды. Бұл ретте сыпыру коэффициенті сарқылу режимінде 0,9-дан су тасу кезінде 0,6-0,7-ге дейін төмендеді. Дамуды бақылау үшін термометрлер, дебитометрлер және басқа құрылғылар қолданыла бастады. 3-кезең 1980 жылдан 1990 жылға дейін созылды және су тасу технологиясын жақсартуға бағытталған әртүрлі әдістермен сипатталды: - аумақтық және таңдамалы су басуға көшу; - судың ығысуын жақсартатын әртүрлі қоспаларды пайдалану қабілеті (беттік белсенді заттар, сілтілер, қышқылдар және т.б.); - су айдаудың оңтайлы режимдерін таңдау және өнімді таңдау (өзгерту сүзу бағыттары, айдау қысымының жоғарылауы, су айдаудың циклдік режимі және т.б.). Ақпараттық база айтарлықтай жетілдірілді, дамуды бақылауды автоматтандыру әдістері пайда болды, олардың негізінде су тасқыны процесін реттеу әдістері белсенді түрде қолданылды. Игеруді бақылау мен реттеуді жетілдіру арқылы бірқатар кен орындарында мұнай беруді 0,5-0,6-ға дейін арттыруға мүмкіндік туды. Осы кезеңде мұнайды жоғарылатудың әртүрлі әдістері белсенді түрде зерттеле бастағанын және тәжірибелік масштабта қолданыла бастағанын атап өткен жөн: жылулық, физика-химиялық, газдық және т.б. негізгі тәжірибелік учаскелер ұйымдастырылды, оларда әртүрлі мұнай өндірудің ауқымды сынақтары ұйымдастырылды. әр түрлі геологиялық және кен орындарында мұнайды күшейту әдістері жүргізілді. Жұмыстарды жүргізу үшін қажетті құрал-жабдықтармен қамтамасыз етілген мамандандырылған ұйымдар құрылды. Тәжірибе жұмыстарын мақсатты қаржыландыру және ынталандыру мақсатында Мұнай өнеркәсібі министрлігі жанынан Мұнай өндіруді күшейтетін арнайы қор құрылды. Мұның барлығы мұнайды жоғарылатудың жаңа әдістерін белсенді түрде дамытуға және жылына 11-12 млн. тоннаға дейін күшейтілген мұнай беру әдістері есебінен мұнай өндіруді арттыруға ықпал етті (1.1-сурет). 1990 жылдардан бастап мұнай кен орындарын игеруді бақылаудың мемлекеттік жүйесі ыдырай бастады. Құрылған көптеген жеке компаниялар, әсіресе бастапқы кезеңде, ең аз шығынмен мұнай өндіруді арттырудың өзекті мәселелерін шешті. Осы уақыттан бастап мұнай компаниялары өз мәні бойынша мұнай ресурстарын ұтымды пайдалану, пайдалы қазбаларды қорғау және т.б. байланысты перспективалық мәселелермен айналысуды тоқтатты. 1.1-сурет – КСРО-да мұнай өндірудің күшейтілген әдістерін қолдану (1991 жылға дейін) Соңғы жылдары мұнай қорларының құрылымы барған сайын нашарлап, қорлары қиын өндірілетін кен орындарының үлесі артып келеді. Қор құрылымының нашарлауына және мұнайды күшейтудің тиімді әдістерін әзірлеу бойынша жұмыстардың қысқаруына байланысты мұнай өндірудің жобалық құнының тұрақты төмендеуі байқалады. 1.2-суретте соңғы жылдары алынуы қиын мұнай қорының үлесі 55-60%-ға жақындағанын көрсетеді. Ресейде қазіргі заманғы, коммерциялық дамыған EOR арқылы мұнай өндіру тиімділігі бүгінде бүкіл әлемде мұнай өнімдерін тұтыну жылдан жылға өсіп келе жатқанына қарамастан, қанағаттанарлықсыз деп саналады. 1.2-сурет – Қиын өндірілетін қорлардың динамикасы және Ресей Федерациясындағы мұнай беру коэффициенті Ресей Федерациясында орташа түпкілікті мұнай өндіру 35-38%-ға дейін төмендеді. Ресей Федерациясында ЭОР көмегімен жылдық мұнай өндіру қазіргі уақытта небәрі 2,0-2,5 млн тоннаны құрайды. АҚШ-та соңғы жылдары EOR көмегімен қосымша мұнай өндіру шамамен 30-35 миллион тоннаны құрайтынын ескеріңіз. Бұл ретте, мұнай өндіруді арттыру мәселелері бірінші кезекте мемлекеттік мәселе екенін атап өткен жөн. Айта кету керек, соңғы жылдары ғана Ресей Федерациясының үкіметі қазіргі заманғы ЭОР-ны жүзеге асыратын жер қойнауын пайдаланушыларға салықтық жеңілдіктер беру саясатын жүргізе бастады, мысалы, бақыланатын мұнайды игеру. Мұндай салықтық жеңілдіктер беру, тіпті жаңа технологияларды әзірлеуді бірлесіп қаржыландыруға тікелей қатысу саясаты алдыңғы қатарлы елдерде (АҚШ, Канада және т.б.) бұрыннан жүргізіліп келеді. Ресурстық базаны молайтудың екі жолы бар: барлау, табу, жаңа кен орындарын игеру және игерілген кен орындарындағы қорларды өндіру дәрежесін арттыру. Жаңа кен орындарын ашу және іске қосу өте жоғары шығындармен байланысты, әсіресе бұл кен орындары негізінен жету қиын жерлерде орналасқанын ескерсек. Сондықтан мұнай өнеркәсібінің ең өзекті міндеттерінің бірі мұнай өндірудің жаңа заманауи технологияларын пайдалану болып табылады, бұл қазірдің өзінде игерілген кен орындарының мұнай беруін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді, олар бойынша бұдан былай айтарлықтай қалдық мұнай қорларын өндіру мүмкін емес. дәстүрлі әдістермен. Бүкіл әлемде мұнай өндіруді күшейту әдістеріне қызығушылық жыл сайын артып, кен орындарын игерудің тиімді технологияларын таңдаудың ғылыми негізделген тәсілін табуға бағытталған зерттеулер әзірленуде. Кен орындарын игерудің экономикалық тиімділігін арттыру, тікелей күрделі салымдарды азайту және инвестицияларды барынша пайдалану мақсатында кен орындарын игерудің барлық кезеңі әдетте үш негізгі кезеңге бөлінеді. Бірінші кезеңде мұнай өндіру үшін қабаттың табиғи энергиясы барынша пайдаланылады (серпімділік энергиясы, еріген газдың энергиясы, шекті сулардың энергиясы, газ қалпақшасы, тартылыс күштерінің потенциалдық энергиясы). Табиғи режимде кен орнын бастапқы игерудің орындылығын анықтау кезінде бұл режимнің артықшылықтарын ескеру қажет, олар коллекторлық жүйенің бүкіл көлеміне қабат энергиясын біркелкі бөлуден тұрады, бұл максималды тиімділікке ықпал етеді. кен орнын мұнай өндіру процесімен жабу. Бұл, әсіресе, қабатты жасанды ынталандыруды көздейтін әдістерді әзірлеу кезінде қабаттың төмен жабылуына байланысты жоғары мұнай бергіштігіне қол жеткізе алмайтын гетерогенді жарылған кен орындары үшін өте маңызды. Екінші кезеңде қабат қысымын ұстап тұрудың қайталама әдістері суды немесе газды айдау арқылы жүзеге асырылады. Бұл әдістер қосалқы деп аталады. Үшінші кезеңде кен орындарын игерудің тиімділігін арттыру үшін, әдетте қазіргі заманғы деп аталатын күшейтілген мұнай берудің үшінші реттік әдістері қолданылады. Мұнайды ұлғайтудың тиімді әдісін таңдаған кезде қабаттағы қалдық мұнайдың болуының нысандарын ескеру қажет, оның алынуы бойынша жұмыс жүргізілуі керек. Қабаттағы қалдық мұнайдың болу нысандарының әртүрлілігін, сондай-ақ мұнайдың, судың, газдың қасиеттерінің және мұнайға қаныққан қабат аймақтарының өткізгіштігінің үлкен айырмашылығын ескере отырып, мұнай беруді арттырудың бір әмбебап әдісі болуы мүмкін емес. Әрбір кен орны бойынша жоғарылатылған мұнай берудің ең тиімді әдісін негіздеу кешенді зерттеулер, соның ішінде зертханалық және тәжірибелік жұмыстар, барабар геологиялық және фильтрациялық үлгілер бойынша сандық модельдеу, кен орнының өкілді учаскелерінде тәжірибелік жұмыстар, және техникалық-экономикалық негіздеме. Қолданылатын технологияларды таңдау, сондай-ақ оларды қолдану реттілігін таңдау су қоймаларының геологиялық және физикалық ерекшеліктерін ескере отырып және жоғарыда аталған зерттеулердің барлық жиынтығы негізінде әрбір кен орны бойынша жеке анықталуы керек. Тұтқырлығы жоғары мұнай мен битум кен орындарын игеруде, әдетте, қабаттарға суды немесе газды айдауды қамтитын игерудің екінші кезеңі жоқ екенін атап өткен жөн. Көптеген термиялық әдістер өнеркәсіптік ауқымда, коллекторды игерудің бірінші және екінші кезеңдерінде де қолданылады. Тәжірибе көрсеткендей, неғұрлым ертерек үшінші реттік әдістер, атап айтқанда термиялық әдістер қолданылса, соғұрлым тиімділікке қол жеткізіледі. Мұнай алу – бұл қабаттан алынған мұнай мөлшерінің оның қабаттағы бастапқы қорына қатынасы. Ағымдағы және соңғы мұнайды ажырату. Ағымдағы мұнай өндіру деп қабатты игеру сәтінде қабаттан алынатын мұнай мөлшерінің бастапқы геологиялық қорларға қатынасы түсініледі. Түпкі мұнай өндіру – кен орнын игерудің соңындағы жинақталған мұнай өндіру мөлшерінің бастапқы қорларға қатынасы. «Мұнай алу» терминінің орнына «мұнай алу коэффициенті» термині де қолданылады. Ағымдағы мұнай алу уақыт бойынша өзгермелі және қабаттан алынатын мұнай мөлшері артқан сайын артады. Сондықтан түпкілікті мұнай өндіруге қатысты «мұнай алу коэффициенті» терминін қолдану керек. Ағымдағы мұнайды алу әдетте әртүрлі факторларға байланысты - су басу кезінде қабатқа айдалатын судың мөлшеріне, бұл мөлшердің қабаттың кеуекті көлеміне қатынасына, қабаттан алынатын сұйықтық мөлшерінің қатынасына байланысты ұсынылады. қабаттың кеуек көлемі, су кесу, және жай уақыт. 1.3-сурет – Ағымдағы мұнай берілісінің η t уақытына тәуелділігі Суреттен қабаттың ағымдағы мұнай бергіштігінің өсу қарқыны үнемі төмендеп, түпкілікті мұнай алудың шекті мәніне асимптоталық түрде жақындайтынын көруге болады. Демек, қазіргі мұнай өндіру де азайып барады. Мұнайдың берілуіне әсер ететін факторлар екі топқа бөлінеді: геологиялық және физикалық-технологиялық. Мұнай алудың қабат жүйесінің қасиеттеріне және игерудің технологиялық шарттарына тәуелділігін мұнай берілуіне әсер ететін негізгі факторларды талдау арқылы байқауға болады. Әдетте, мұнайды алу келесі түрде көрсетіледі: мұндағы 1 – орын ауыстыру коэффициенті; 2 – су басу арқылы резервуарды тазалау тиімділігі; 3 – резервуарды тазалау коэффициенті. Ығыстыру коэффициенті – бұл қабаттан алынатын мұнай мөлшерінің бастапқыда қабаттың су басқан көлемінде болған геологиялық қорларына қатынасы. Қабатты су басу арқылы сыпыру коэффициенті – су басқан қабат көлеміндегі мұнай қорының су тасқынымен жабылған қабаттардағы бастапқы жердегі мұнай қорына қатынасы. Қабатты сыпыру коэффициенті – су тасқынымен жабылған қабаттардағы бастапқы мұнай қорының игерілген қабаттағы барлық бастапқы жердегі мұнай қорларына қатынасы. Ауыстыру тиімділігі сирек 0,6-0,7-ден асады және көптеген факторларға байланысты: қабаттың өткізгіштігі, қабатта сазды материалдардың болуы, микрогетерогенділігі, мұнайдың тұтқырлығы, сумен шекарадағы мұнай бетінің керілісі, қабат сұйықтарымен тау жыныстарының сулануы, асфальттың құрамы. мұнайдағы шайырлы компоненттер, мұнайдың реологиялық қасиеттері, сондай-ақ ығыстырушы агент сипаттамалары. Қабаттың төмен өткізгіштігі, оның микрогетерогенділігі, саздың болуы, мұнайдың жоғары тұтқырлығы, парафиннің және асфальтты-шайырлы құрамдастардың көп болуы ығысу тиімділігін төмендетеді. Ауыстыру тиімділігі әдетте зертханалық жағдайларда резервуар үлгілерінде анықталады. Бұл жағдайда үлгінің су қоймасының нақты жағдайларына ұқсастық шартын толық орындау әрқашан мүмкін емес. Әсіресе физика-химиялық көрсеткіштердің ұқсастығын орындау қиын. Ауыстыру тиімділігін сынама алу және керндік талдау арқылы бағалау ұңғымаларын бұрғылау арқылы су тасу процесі немесе басқа әсер ету түрімен қамтылған қабат аймақтарынан дәлірек анықтауға болады. Бұл ретте кен орнын игеру басталғанға дейін, әдетте, жобалық құжатты ресімдеу үшін зертханалық мәліметтер пайдаланылады. Резервуарды сыпыру тиімділігі негізінен қабаттың макрогетерогенділігіне, жарықшақтардың болуына және айдалатын агент тесіп өтетін басқа да жоғары өткізгіштік аймақтарына байланысты. Бұл коэффициент сонымен қатар ығыстырылған және ығыстырушы агенттің тұтқырлықтарының қатынасына, қабаттан мұнай алу жылдамдығына байланысты. Тазарту тиімділігі тордың тығыздығына және ұңғымалардың салыстырмалы орналасуына, сондай-ақ жекелеген аралық қабаттардың үзілістеріне байланысты. Ұңғымалар арасындағы қашықтық геологиялық материалдарды талдау, ұңғыма учаскелерінің корреляциясы және кедергілерді сынау сияқты гидродинамикалық зерттеулер негізінде таңдалуы керек. Мұнай-су шекарасындағы фазааралық керілу, тау жыныстарының сулану сипаты сияқты қабаттар жүйесінің физикалық-химиялық қасиеттерінің мұнай бергіштігіне әсері туралы осы уақытқа дейін консенсус жоқ. Ауыстыру жылдамдығының мұнайдың берілуіне әсері туралы консенсус жоқ. Әртүрлі пікірлердің негізгі себебі объективті және мұнайлы жыныстар мен оларды қанықтыратын сұйықтардың қасиеттерінің алуан түрлілігіне, қабатта болып жатқан процестердің күрделілігі мен жеткіліксіз біліміне байланысты. Жалпы алғанда, әрбір нақты кен орны бойынша күшейтілген мұнай беру мәселесі зерттелетін объектінің мұнай беруіне әсер ететін негізгі факторларды егжей-тегжейлі зерделеу және талдау негізінде шешілуі керек. Мұнайды жоғарылату әдістерін таңдау кезінде қабаттағы қалдық мұнайдың болу нысандарын ескеру қажет екендігі бұрын айтылған болатын. Қабаттағы қалдық мұнай келесі формаларда болады: - капиллярлық ұсталған май; - тау жынысының бетін жауып тұрған тайғақ мұнай. Бұл май сынуы өте қиын күшті қабаттарды құрайды; - әсер етумен қамтылмаған өткізгіштігі төмен аймақтарда қалған мұнай; - ұңғымалардан өтпеген линзалардағы мұнай. Мұнайдың негізгі мөлшері әсер етумен жабылмайтын өткізгіштігі төмен тұйық аймақтарда қалады. Мұндай аймақтарды игеруге тарту мұнай өндіруді арттырудың негізгі резерві болып табылады. Мұндай аймақтарды диагностикалау үшін әр түрлі әдістермен кен орнының геологиялық құрылымын егжей-тегжейлі зерттеу қажет: геологиялық учаскелерді салу, корреляциялық схемалар, жеке аралық қабаттардың пайда болу карталары. Сонымен қатар интерференциялық сынақтар арқылы ұңғымааралық кеңістікке гидродинамикалық зерттеулер жүргізу өте маңызды. Мұнайдың тұтқырлығының мұнайдың берілуіне әсеріне, мұнайдың тұтқырлығы мен ығыстырушы агенттің арақатынасына, мұнайдағы парафиннің мөлшеріне ерекше назар аудару керек. Бұл жерде мұнайдың жоғары тұтқырлығы, мұнайдағы парафиннің көп болуы мұнайдың жоғары берілуіне қол жеткізудегі негізгі кедергілердің бірі деген ортақ пікір бар. Сондай-ақ, мұнайдың түпкілікті берілуі негізінен экономикалық критерийлермен анықталатынын атап өткен жөн. Кен орны кеш игерілгендіктен, мұнай өндіру күрт төмендейді, ал оның су мөлшері артады. Сонымен бірге мұнай өндірудің өзіндік құны өседі және белгілі бір кезеңде мұнай өндірудің қандай да бір мәнінде мұнай өндіру рентабельсіз болады. Мұнай кен орнына әсер етудің мақсаты резервуардағы қысымды ұстап тұру және, ең бастысы, түпкілікті мұнай өндіруді арттыру болып табылады. Соңғы жағдайда әсер ету әдістері басқаша болуы мүмкін және олар көбінесе дамудың кеш сатысында орналасқан таусылған кен орындарында қолданылады, дегенмен резервуардағы қысым бастапқы деңгейде қалуы немесе одан асып кетуі мүмкін. Көбінесе әсер ету әдістері екі мақсатты көздейді, яғни. резервуардағы қысымды ұстап тұру және түпкілікті мұнай беру коэффициентін арттыру. Мұнай кен орындарына әсер ету әдістерін қолдану ауқымы өте үлкен. Мұнайдың шамамен 85% - ы әсер ету әдістеріне ұшыраған қабаттардан алынады. Олардың арасында үстем әдісімен қалады қабат қысымын ұстау (ППД) закачкой қабатқа су. жүктеу/скачать 0,87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|