Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

shammazov_ONGD

.pdf
Скачиваний:
80
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
9.98 Mб
Скачать

5. Основы нефтегазопромысловой геологии. . . . . . . 56

5.1. Проблема поиска нефтяных и газовых месторождений. . . . . . 56 5.2. Состав и возраст земной коры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.3. Формы залегания осадочных горных пород. . . . . . . . . . . . .61

5.4. Состав нефти и газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.5. Происхождение нефти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.6.Происхождение газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

5.7.Образование месторождений нефти и газа. . . . . . . . . . . . 73

5.8. Методы поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Геологические методы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 Геофизические методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Гидрогеохимические методы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Бурение и исследование скважин. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

5.9. Этапы поисково-разведочных работ. . . . . . . . . . . . . . . . .81

6. Бурение нефтяных и газовых скважин. . . . . . . . . 85

6.1.Краткая история развития бурения. . . . . . . . . . . . . . . . . 85

6.2.Понятие о скважине. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

6.3. Классификация способов бурения. . . . . . . . . . . . . . . . . .91

6.4. Буровые установки, оборудование и инструмент. . . . . . . . . 95

Буровые установки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Буровое оборудование и инструмент. . . . . . . . . . . . . . . . . 106

6.5. Цикл строительства скважины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

6.6. Промывка скважин. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

Виды буровых растворов и их основные параметры. . . . . . . . . . . 119 Химическая обработка буровых растворов. . . . . . . . . . . . . . . 123 Приготовление и очистка буровых растворов. . . . . . . . . . . . . . 123

6.7. Осложнения, возникающие при бурении. . . . . . . . . . . . . .126 6.8. Наклонно направленные скважины. . . . . . . . . . . . . . . . .129

6.9. Сверхглубокие скважины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 6.10. Бурение скважин на море. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

7. Добыча нефти и газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138

7.1. Краткая история развития нефтегазодобычи. . . . . . . . . . . .138

7.2. Физика продуктивного пласта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Геолого-промысловая характеристика продуктивных пластов . . . . . . . 141 Условия залегания нефти, газа и воды в продуктивных пластах. . . . . . 145 Физические свойства пластовых флюидов. . . . . . . . . . . . . . . 146

Содержание

521

7.3.

Этапы добычи нефти и газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

150

7.4.

Разработка нефтяных и газовых месторождений . . . . . . . .

.

151

 

Силы, действующие в продуктивном пласте. . . . . . . . . . . . . .

 

. 151

 

Режимы работы залежей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

152

 

Искусственные методы воздействия на нефтяные пласты

 

 

 

и призабойную зону. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

154

 

Методы поддержания пластового давления. . . . . . . . . . . . . .

 

.155

 

Методы повышения проницаемости пласта и призабойной зоны. . . . .

 

.157

 

Методы повышения нефтеотдачи и газоотдачи пластов. . . . . . . . .

 

160

7.5.

Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. . . . . . . . . . .

.

162

 

Способы эксплуатации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

162

 

Оборудование забоя скважин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

168

 

Оборудование ствола скважин. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

 

Оборудование устья скважин. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

178

 

Одновременная раздельная эксплуатация нескольких пластов

 

 

 

одной скважиной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

186

7.6.

Системы сбора нефти на промыслах. . . . . . . . . . . . . . .

.

189

7.7.

Промысловая подготовка нефти. . . . . . . . . . . . . . . . .

.

193

 

Дегазация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193

 

Обезвоживание. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

196

 

Обессоливание. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

198

 

Стабилизация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

198

7.8.

Установка комплексной подготовки нефти. . . . . . . . . . . .

 

199

7.9.

Системы промыслового сбора природного газа. . . . . . . . .

. 200

7.10. Промысловая подготовка газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

203

 

Очистка газа от механических примесей . . . . . . . . . . . . . . .

.

203

 

Осушка газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

204

 

Очистка газа от сероводорода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

208

 

Очистка газа от углекислого газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

.210

7.11. Система подготовки и закачки воды в продуктивные пласты. .

.

210

 

Воды, используемые для закачки в пласт. . . . . . . . . . . . . . .

.

210

 

Подготовка вод для закачки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

. 211

 

Сооружения для нагнетания воды в пласт. . . . . . . . . . . . . . .

 

.216

7.12. Защита промысловых трубопроводов и оборудования от коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217

Применение внутренних защитных покрытий. . . . . . . . . . . . . . 218

Применение ингибиторов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 Технологические методы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

7.13. Стадии разработки залежей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 7.14. Проектирование разработки месторождений. . . . . . . . . . . 224

8. Переработка нефти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

8.1. Краткая история развития нефтепереработки. . . . . . . . . . . 226

8.2. Продукты переработки нефти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Топлива. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 Нефтяные масла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231 Другие нефтепродукты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

522

Основы нефтегазового дела

8.3. Основные этапы нефтепереработки. . . . . . . . . . . . . . . . 232

Подготовка нефти к переработке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Первичная переработка нефти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Вторичная переработка нефти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

Очистка нефтепродуктов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Очистка светлых нефтепродуктов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Очистка смазочных масел. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

8.4. Типы нефтеперерабатывающих заводов. . . . . . . . . . . . . . 239

8.5. Современное состояние нефтепереработки. . . . . . . . . . . . 240

9. Переработка газов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

9.1. Исходное сырье и продукты переработки газов. . . . . . . . . . 248

9.2. Основные объекты газоперерабатывающих заводов. . . . . . . 248

9.3. Отбензинивание газов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

Компрессионный метод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 Абсорбционный метод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 Адсорбционный метод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Конденсационный метод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

9.4. Газофракционирующие установки. . . . . . . . . . . . . . . . . 255

10. Химическая переработка углеводородного сырья. 257

10.1. Краткие сведения о нефтехимических производствах. . . . . . 257

Производство нефтехимического сырья. . . . . . . . . . . . . . . . 257 Производство поверхностно-активных веществ. . . . . . . . . . . . . 258

Производство спиртов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 Производство полимеров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

10.2. Основные продукты нефтехимии . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Поверхностно-активные вещества (ПАВ). . . . . . . . . . . . . . . . 260

Синтетические каучуки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Пластмассы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Синтетические волокна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

11. Способы транспортировки нефти,

нефтепродуктов и газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

11.1. Краткая история развития способов транспорта энергоносителей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

11.2. Современные способы транспортирования нефти, нефтепродуктов и газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

Железнодорожный транспорт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

Водный транспорт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 Автомобильный транспорт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 Трубопроводный транспорт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277

11.3. Область применения различных видов транспорта. . . . . . . . 278

Транспортировка нефти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 Транспортировка газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

Транспортировка нефтепродуктов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

Содержание

523

12. Трубопроводный транспорт нефти. . . . . . . . . . . .281

12.1. Развитие нефтепроводного транспорта в России. . . . . . . . . .281

Дореволюционный период. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

Период до Великой Отечественной войны. . . . . . . . . . . . . . . 282 Период Великой Отечественной войны . . . . . . . . . . . . . . . . 283

Период до распада СССР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 Современное состояние. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

12.2. Свойства нефти, влияющие на технологию ее транспорта. . . . .291

12.3. Классификация нефтепроводов. . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

12.4. Основные объекты и сооружения магистрального нефтепровода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

12.5. Трубы для магистральных нефтепроводов. . . . . . . . . . . . 304

12.6. Трубопроводная арматура. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

12.7. Средства защиты трубопроводов от коррозии. . . . . . . . . . . 311

Изоляционные покрытия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии. . . . . . . . . 313

Катодная защита. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314 Протекторная защита. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314

Механизм наведения блуждающих токов. . . . . . . . . . . . . . . .316 Электродренажная защита трубопроводов. . . . . . . . . . . . . . . 317

12.8. Насосно-силовое оборудование. . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

12.9. Резервуары и резервуарные парки в системе магистральных нефтепроводов. . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

12.10.Оборудование резервуаров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

Оборудование для обеспечения надежной работы резервуаров и снижения потерь нефти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

Оборудование для обслуживания и ремонта резервуаров. . . . . . . . 330 Противопожарное оборудование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 Приборы контроля и сигнализации. . . . . . . . . . . . . . . . . . .331 Особенности оборудования резервуаров с плавающими крышами. . . . 332

12.11. Системы перекачки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

12.12. Перекачка высоковязких и высокозастывающих нефтей. . . . . 335

Перекачка с разбавителями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 Гидротранспорт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

Перекачка термообработанных нефтей. . . . . . . . . . . . . . . . 338 Перекачка нефтей с присадками. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 Перекачка предварительно подогретых нефтей. . . . . . . . . . . . . 339

13. Трубопроводный транспорт нефтепродуктов. . . . .341

13.1. Развитие нефтепродуктопроводного транспорта в России . . . . 341

Довоенный период. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342

Период Великой Отечественной войны . . . . . . . . . . . . . . . . 342

Период до распада СССР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 Современный период. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

13.2. Свойства нефтепродуктов, влияющие на технологию их транспорта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347

524

Основы нефтегазового дела

13.3. Краткая характеристика нефтепродуктопроводов. . . . . . . . 348 13.4. Особенности трубопроводного транспорта нефтепродуктов. . . 351

14. Хранение и распределение нефтепродуктов. . . . . 354

14.1. Краткая история развития нефтебаз. . . . . . . . . . . . . . . . 354

14.2. Классификация нефтебаз. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

14.3. Операции, проводимые на нефтебазах. . . . . . . . . . . . . . 362

14.4. Объекты нефтебаз и их размещение. . . . . . . . . . . . . . . . 363

14.5. Резервуары нефтебаз. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

14.6. Насосы и насосные станции нефтебаз . . . . . . . . . . . . . . . 368

14.7. Сливоналивные устройства для железнодорожных цистерн. . . 371

14.8. Нефтяные гавани, причалы и пирсы. . . . . . . . . . . . . . . . 375

14.9. Установки налива автомобильных цистерн . . . . . . . . . . . 376

14.10.Подземное хранение нефтепродуктов. . . . . . . . . . . . . . . 378

Хранилища в отложениях каменной соли . . . . . . . . . . . . . . . 378 Хранилища, сооружаемые методом глубинных взрывов. . . . . . . . . 379

Шахтные хранилища . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .381 Льдогрунтовые хранилища. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

14.11. Автозаправочные станции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

15. Трубопроводный транспорт газа. . . . . . . . . . . . . 389

15.1. Развитие трубопроводного транспорта газа. . . . . . . . . . . . 389

Период до 1956 года. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 Период с 1956 г. до распада СССР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 Современный период. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

15.2. Свойства газов, влияющие на технологию их транспорта. . . . . 396 15.3. Классификация магистральных газопроводов. . . . . . . . . . 396

15.4. Основные объекты и сооружения магистрального газопровода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397

15.5. Газоперекачивающие агрегаты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

15.6. Аппараты для охлаждения газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

15.7. Особенности трубопроводного транспорта сжиженных газов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

16. Хранение и распределение газа. . . . . . . . . . . . . . 408

16.1. Неравномерность газопотребления и методы ее компенсации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

16.2. Хранение газа в газгольдерах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

Содержание

525

16.3. Подземные газохранилища. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

16.4. Газораспределительные сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414

16.5. Газорегуляторные пункты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

16.6. Автомобильные газонаполнительные

компрессорные станции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .417

16.7. Использование сжиженных углеводородных газов в системе газоснабжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

16.8. Хранилища сжиженных углеводородных газов. . . . . . . . . . 421

17. Трубопроводный транспорт твердых и сыпучих материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

17.1. Пневмотранспорт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 17.2. Контейнерный транспорт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426 17.3. Гидротранспорт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

18. Проектирование трубопроводов и хранилищ. . . . 433

18.1. Проектирование магистральных трубопроводов. . . . . . . . . 433

18.2. Особенности проектирования нефтебаз. . . . . . . . . . . . . . 435

18.3. Использование ЭВМ при проектировании трубопроводов и хранилищ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436

19. Сооружение трубопроводов. . . . . . . . . . . . . . . . 441

19.1. Основные этапы развития отраслевой строительной индустрии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441

Период до образования Миннефтегазстроя СССР. . . . . . . . . . . . 441

Период до распада СССР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443 Современный период. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446

19.2. Состав работ, выполняемых при строительстве линейной части трубопроводов. . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

19.3. Сооружение линейной части трубопроводов. . . . . . . . . . . 452

Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы . . . . . . . . . . . 452

Земляные работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452 Сварочно-монтажные работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

Изоляционно-укладочные работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 Очистка внутренней полости и испытание трубопроводов. . . . . . . . 465

19.4. Особенности сооружения переходов магистральных трубопроводов через преграды. . . . . . . . . . . . . . . . . . 468

Воздушные переходы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

Переходы под железными и автомобильными дорогами. . . . . . . . . 471

Подводные переходы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473

19.5. Строительство морских трубопроводов. . . . . . . . . . . . . . 476

526

Основы нефтегазового дела

20. Сооружение насосных и компрессорных станций магистральных трубопроводов. . . . . . . . . . . . . . 480

20.1. Состав работ, выполняемых при сооружении насосных и компрессорных станций. . . . . . . . . . . . . . . . 480

20.2. Общестроительные работы на перекачивающих станциях. . . . 481

Разбивочные работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481 Земляные работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481 Бетонные работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482

Монтажные работы по сооружению зданий . . . . . . . . . . . . . . 485

Устройство кровли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486

20.3. Специальные строительные работы при сооружении НС и КС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487

Монтаж оборудования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487

Монтаж технологических трубопроводов . . . . . . . . . . . . . . . 487 Монтаж резервуаров для нефти и нефтепродуктов. . . . . . . . . . . 488

20.4. Сооружение блочно-комплектных насосных и компрессорных станций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

Основные понятия и определения. . . . . . . . . . . . 494

Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

Предметно-алфавитный указатель. . . . . . . . . . . 504

Указатель рисунков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

Указатель таблиц. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514

Приложение.

Основы нефтегазового дела глазами студентов. . . . . . . . . .516

Содержание

527

Учебное издание

Коршак Алексей Анатольевич Шаммазов Айрат Мингазович

Основы нефтегазового дела

Учебник для вузов

Издание третье, исправленное и дополненное

Зав. редакцией Т. Е. Бочарова Редактор О. В. Берелехис Верстка: К. Тулинов

Техническое редактирование, корректура, верстка выполнены в редакции научно-технической литературы «Академия» издательства ООО «ДизайнПолиграфСервис»

450005, г. Уфа, ул. Кирова, 65. Тел.: (3472) 52-70-88, 52-40-36 Эл. почта: dizain_bte@mail.ru

Сдано в набор 20.01.2005. Подписано в печать 23.05.2005 Формат 60×90 /16. Бум. офсет. №1. Гарнитура «Петербург». Усл.-печ. л. 33,00. Уч.-изд. л. 38,12. Тираж 6000. Заказ 164

Отпечатано в ООО «ДизайнПолиграфСервис»

450005, г. Уфа, ул. Кирова, 65. Тел.: (3472) 52-70-88, 52-40-36 Почта: 450000, Уфа-центр, а/я 1535

Эл. почта: dizain@ufanet.ru

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]