НГУ, ГГФ, кафедра геофизики, 2011
Курс: Нефтегазовые технологии
Вопросык зачёту:
Часть 1. Введение в бурение, заканчивание и эксплуатацию нефтегазовых скважин
Нефть. Природный газ-?
Нефть – это горючая жидкость, представляющая собой сложную смесь из углеводородов
Природный (нефтяной) газ – это газ, состоящий из метана и других легких насыщенных углеводородов.
Газовый конденсат. Газогидраты-?
Газовый Конденсат (газоконденсат) - смесь жидких углеводородов (С5Н12 +высшие), выделяющаяся из природных газов при эксплуатации газоконденсатных залежей в результате снижения пластовых давлений (ниже давления началаконденсации) и температуры.
Газовые гидраты (также гидраты природных газов или клатраты) — кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа.
Основные этапы подготовки нефти к транспортировке. Транспортировка нефти (основные виды).
ОПЕК. Роль и место нефтегазового сектора в современном мире.
ОПЕК – этоОрганизациястран-экспортеровнефти (англ.OPEC, TheOrganizationofthePetroleumExportingCountries),созданнаяв 1960 году.
Роль и место нефтегазового сектора всовременноммире: • Поставщик №1 топлива для использованияв качестве энергоносителя, • Сырьё для нефтехимическойпромышленности,• Источник финансирования государства, • Политическая сила, • Другое...
Перспективы добычи нефти в мире. Пик Хубберта. График Кемпбелла, средняя точка.
Пластовые флюиды. Основные параметры пластовых флюидов.
Пластовые флюиды - жидкости и газы насыщающие породу – коллектор.
Подразделяются на основные группы:
– Газы
• Углеводородные газы (метан, этан и т.д.)
• Неуглеводородные газы (гелий, азот, СО2 и т.д.)
– Жидкости
• Нефть – неоднородная смесь жидких углеводородов с различныммолекулярным составом (в среднем от 5 до 17-20 атомовуглерода(С) в молекуле)
• Вода – как правило минерализованная с содержанием солей от 5до 200 г\Литр (в среднем 50 г\Литр)
• Нефть характеризуется:
– Молекулярным составом углеводородов преимущественно метановогоряда с хим. Формулой nH2n+2 + долей высокомолекулярных компонентов(смол, асф.)
– Удельным весом в диапазоне -760 кг\м3(лёгкая конденсатная нефть) до980 кг\м3 (тяжёлая дегазированная высокомолекулярная нефть)
– Вязкостью - от 1 до ~ 1-3*103 мПа*сек (вода при + 20 Со и 1 бар = 1мПа*сек)
– Объёмный коэффициент упругого расширения – отношения объёма нефтивпласт.усл. к объёму в станд.усл.
• Значения вышеприведённых параметров исследуется в 2-хсостояниях –
– Пластовые условия при PVT пласта
– Стандартные условия – при давлении 1 бар и температуре +20 Со
• При подъеме нефти на поверхность (при уменьшении давления итепературы) из неё начинают выделяться газы и тяжёлые УВ соединения(напр., парафин) + асфальтосмолистые вещества с длиной цепочки вмолекуле > C16
Пластовые воды характеризуются:
– Содержанием солей - Солёность в г\Литр или в ppm – частей намиллион =>Конц.соли/молярную массу
– рН – кислотностью (5 < рН < 9)
– Жёсткостью
– Содержанием главных шести ионов (Na+, Са2+, Mg2+, SO42-, Cl-, HCO3-)
– Газосодержанием - объем газа (см3/л, л/л, м3/м3 и др.) (измеренный встанд. условиях - при давлении 0,1 МПа и температуре 20 °С),растворенный в единице объема пластовой воды
• Газы, растворенные в подземной воде – Г. находящиеся в растворенномсостоянии (азот, углекислый газ, метан, в меньших количествах кислород,сероводород, окись углерода, аргон, этан, пропан, бутан, пентан, внезначительных количествах водород, гелий, криптон, ксенон, неон) ...,состав которых контролируется растворимостью в воде различных газовиPVT условиями.
Факторы необходимые для образования скопления УВ.
Необходимы факторы:
1. Источник УВ – «материнская порода»,продуцирующая УВ
2. Наличие каналов\условий миграции УВ
3. Порода-«коллектор», вмещающая УВ
4. Наличие ловушки УВ
5. Наличие породы-«покрышки»
Типы миграции УВ.Типы ловушек УВ.
Миграция УВ происходит в 2 стадии:
• Первичная миграция - из материнской породы вблизлежащую породу-коллектор.
– До конца не выясненный процесс.
– Пространственно ограничен начальными сотнями метров.
• Вторичная миграция – латеральная миграция попласту в ловушки УВ.
– Происходит благодаря эффекту всплывания, капиллярногодавления и гидродинамические явления через насыщенный водойпоровый матрикс коллектора.
– Пространственно не ограниченный процесс.
Геометрическая конфигурация геологической структуры илистратиграфических факторов в которой проницаемые породы(коллектор) окружены непроницаемыми породами (породы-«покрышки»).
Структурные ловушки УВ:• Антиклинальные• Экранированные разрывныминарушениями• Соляные диапиры (купола)
Комбинированные ловушки УВ
Стратиграфические ловушки УВ:• Соляные диапиры (купола)• Стратиграфические несогласия• Рифы
• Другие
Основные типы коллекторов.
песчаниковые коллектора, карбонатные породы
Различия в свойствах терригенных и карбонатных коллекторов.Фильтрационно-емкостные свойства коллекторов.
Ловушки УВ в карбонатных породах. Карбонатные коллекторы по значимости занимают II место. С ними связано 42% мировых запасов нефти и 23% запасов газа. Образуют мощные пласты обычно• Имеют тенденцию к литологическойоднородности• Сложная взаимосвязь между пористостью ипроницаемостью• Крайне неоднородны пространственно. Карбонатные коллекторы принципиально отличаются от терригенных тем, что в них, во-первых, всего два основных породообразующих минерала – кальцит и доломит. Во-вторых, в карбонатных коллекторах фильтрация нефти и газа обуславливается преимущественно трещинами, кавернами. Основные процессы, формирующие пустотное пространство в карбонатах, связаны либо с биогенным накоплением, либо с выщелачиванием и карстообразованием, либо с тектоническими напряжениями, приведшими к образованию развитой сети трещин, микротрещин и т.д.
Терригенные коллекторы занимают главное место среди других: с ними связано 58 % мировых разведанных запасов нефти и 77 % газа. Литологически терригенные коллекторы (пески, песчаники, алевролиты) характеризуются гранулометрией – размером зерен.Емкостно-фильтрационные свойства терригенных отложений очень разные. Пористость нефтеносных песчаных коллекторов составляет в среднем 15-20%, проницаемость – обычно десятые и сотые доли, редко единицы квадратных микрометров (мкм2). Коллекторские свойства терригенных пород определяются структурой порового пространства, межгранулярной пористостью. Глинистые минералы, вообще глинистость ухудшают коллекторские свойства.