1.1 Примеры решения задач

Задача 1.

Плотность нефти при температуре 20 ºС . Определить плотность нефти в градусах АРI и количество баррелей в одной тонне нефти (Q = 1 тонна) при температуре 20 ºС и 60 ºF.

Решение.

Для определения количества баррелей нефти в одной тонне необходимо массовую единицу измерения выразить в объемной и разделить на баррель в единицах объема (0, 159 м³).

Определим объем нефти:

.

Количество баррелей n_bbl в 1 тонне:

Определим плотность в градусах API.

1. В температурной шкале Фаренгейта за ноль градусов принимается температура смеси снега и нашатыря, а за 100 градусов – нормальная температура человеческого тела.

0 ºС = 32 ºF

100 ºС = 212 ºF

n ºF = (n-32)∙(5/9) ºС = (n-32)∙0,555 ºС

m ºС = (9/5m + 32) ºF = (1,8 +32) ºF

Определяем соотношение температур по шкале Фаренгейта и Цельсия:

n ºF = (n-32)∙0,555 ºС

60 ºF = (60-32)∙0,555 ºС

60 ºF = 28∙0,555 ºС = 15,56 ºС

Это значит, что температура 60 ºF при которой рассчитаны градусы API соответствует температуре 15,56 ºС (15,6 ºС).

2. Определяем плотность нефти при температуре 15,6 ºС:

, где

– плотность нефти соответственно при температуре 15,6 ºС и 20 ºС;

– температурная поправка ( .

Вычисляем:

3. Плотность в градусах API рассчитываем по формуле:

.

Плотность для данной формулы необходимо выразить в т/м³.

.

Определим число баррелей в 1 тонне при температуре 60 ºF

(15,6 ºС):

Объем 1 тонны нефти плотностью 803,419 :

.

Число баррелей:

Таким образом, число баррелей в 1 тонне нефти:

при t = 20 ºС, число баррелей – 7,86

единица API при t = 60 ºF (15,6 ºС) – 44,6, а число

баррелей – 7,83.

Задача 2.

Динамическая вязкость нефти равна 30 сП. Определить коэффициент кинематической вязкости, если плотность нефти 760 .

Решение.

Кинематическая и динамическая вязкость связаны следующим соотношением:

.

2 Поиск и разведка месторождений

Поисково-разведочные работы ведутся в целях открытия нефтяного или газового месторождения, определения его за­пасов и составления проекта разработки. При этом поиско­вые работы делятся на несколько этапов:

1) общая геологическая съемка;

2) детальная геологическая съемка;

3) глубокое бурение поисковых скважин.

На первом этапе, который называется общей геологичес­кой съемкой, составляется геологическая карта местности. Горных выработок на этом этапе не делают, проводят лишь работы по расчистке местности для обнажения коренных пород. Общая геологическая съемка позволяет получить не­которое представление о геологическом строении современ­ных отложений на изучаемой площади. Характер залегания пород, покрытых современными отложениями, остается не­изученным.

На втором этапе, называемом детальной структурно-гео­логической съемкой, бурят картировочные и структурные скважины для изучения геологического строения площади. Картировочные скважины бурят глубиной от 20 до 300 м для определения мощности наносов и современных отложений, а также для установления формы залегания слоев, сложенных коренными породами. По результатам общей геологической съемки и картировочного бурения строят геологическую кар­ту, на которой условными обозначениями изображается рас­пространение пород различного возраста. Для более полного представления об изучаемой площади геологическая съемка дополняется сводным стратиграфическим разрезом отложе­ний и геологическими профилями.

Для планомерного ведения разведочных работ на нефть и газ, оптимального проектирования бурения скважин и разработки нефтегазовых месторождений необходимы подробные обобщенные геологические данные о характере залегания и чередовании горных пород, подлежащих проходке скважинами. Такие данные представляют в виде многочисленных геологических и промысловых построений. Первостепенными среди них являются: геологический разрез скважины, геологический профиль в направлении конкретного азимута, структурная карта конкретной площади.

Геологический разрез скважины – это графическое представление чередования горных пород с глубиной с их литологической и стратиграфической характеристикой с указанием конструктивных элементов скважины и рода насыщенности проницаемых пластов.

Геологический профиль – это ориентированный разрез площади, составленный из разрезов скважин, спроектированных на одну вертикальную плоскость, направленную по конкретному азимуту.

Структурная карта – это графическое изображение формы залегания конкретного пласта с помощью изогипс (следов от пересечения ряда воображаемых горизонтальных поверхностей с кровлей или подошвой рассматриваемого пласта), отметки которых ниже уровня моря получают знак минус, а выше уровня моря – знак плюс.

Для литологической характеристики горных пород при построении разрезов используют специальные условные обозначения. Пример обозначения литологических характеристик приведен на рисунке 1.

Р исунок 1 – Литологическая характеристика пород

После проведения комплекса геофизических и геохими­ческих исследований приступают к третьему этапу поиско­вых работ – глубокому бурению поисковых скважин. Ус­пешность поисковых работ на третьем этапе в значительной степени зависит от качества работ, проведенных на втором этапе. В случае получения из поисковой скважины нефти и газа заканчиваются поисковые работы и начинается деталь­ная разведка открытого нефтяного или газового месторож­дения. На площади одновременно бурятся так называемые оконтуривающие, оценочные и контрольно-исследовательс­кие глубокие скважины для установления размера (или кон­тура) залежи и контроля за ходом разведки месторождения. После бурения необходимого числа глубоких скважин для разведки месторождения период поисково-разведочных ра­бот заканчивается и начинается период бурения эксплуата­ционных скважин внутри контура нефтеносности (или газо­носности), через которые будет осуществляться добыча не­фти или газа из недр Земли.