- •Тема 1. Физические свойства горных пород-коллекторов нефти и газа.
- •1.1. Природные коллекторы нефти и газа.
- •1.2. Гранулометрический состав пород.
- •1.3. Пористость горных пород.
- •1.4. Проницаемость горных пород.
- •1.5. Удельная поверхность породы.
- •1.6. Коллекторские свойства терригенных пород.
- •1.7. Коллекторские свойства карбонатных пород.
- •1.8. Механические свойства горных пород.
- •1.9. Тепловые свойства горных пород и насыщающих их флюидов.
- •Тема 2. Состав и свойства пластовых флюидов.
- •2.1. Нефть, ее химический состав.
- •2.2. Компоненты нефти, влияющие на процесс нефтедобычи.
- •2.3. Классификация нефтей в зависимости от содержания серы, парафина, смол и других компонентов.
- •2.4. Фракционный состав нефтей.
- •2.5. Плотность нефти и способы ее измерения.
- •2.6. Вязкость нефти и способы ее измерения.
- •2.7. Давление насыщения и газовый фактор.
- •2.8. Пластовый нефтяной газ, его состав.
- •2.9. Физические свойства нефтяного газа.
- •2.10. Уравнение состояния газов.
- •2.11. Состояние углеводородных газожидкостных систем при изменении давления и температуры.
- •2.12. Диаграмма фазовых состояний многокомпонентной системы.
- •Тема 3. Состояние жидкостей и газов в пластовых условиях.
- •3.1. Пластовое давление и температура.
- •3.2. Приведенное пластовое давление.
- •3.3. Физические свойства нефти в пластовых условиях.
- •3.4. Отбор проб пластовой нефти.
- •3.5. Установки для исследования проб пластовой нефти.
- •3.6. Пластовые воды, их классификация.
- •3.7. Физические свойства пластовых вод.
- •3.8. Состояние связанной воды в нефтяной залежи.
- •3.9. Нефте- и водонасыщенность коллекторов.
- •3.10. Молекулярно-поверхностные свойства системы "нефть-газ-вода-порода".
- •3.11. Приток жидкости к скважинам.
- •3.12. Виды гидродинамического несовершенства скважин.
- •Тема 4. Источники пластовой энергии и режимы работы нефтяных и газовых залежей.
- •4.1. Пластовая энергия и силы, действующие в залежах нефти и газа.
- •4.2. Силы сопротивления движению нефти по пласту.
- •4.3. Режимы работы нефтяной залежи.
- •4.4. Режимы работы газовой залежи.
- •4.5. Смешанные режимы.
- •4.6. Обобщение и реализация режимов.
- •4.7. Показатели нефтеотдачи пластов.
- •4.8. Механизмы вытеснения нефти из пласта.
- •4.9. Газоотдача и конденсатоотдача пластов.
- •4.10. Нефтеотдача при различных режимах эксплуатации залежи.
- •Тема 5. Разработка нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений.
- •5.1. Понятие системы и объекта разработки.
- •5.2. Выделение эксплуатационных объектов.
- •5.3. Системы одновременной разработки объектов.
- •5.4. Системы последовательной разработки объектов.
- •5.5. Рациональная система разработки.
- •5.6. Основные геологические данные для проектирования разработки.
- •5.7. Системы разработки месторождений.
- •5.8. Показатели разработки месторояодений.
- •5.9. Стадии разработки нефтяных месторождений.
- •5.10. Основные периоды разработки газовых и газоконденсатных месторождений.
- •5.11. Особенности разработки газовых месторождений.
- •5.12. Особенности разработки газоконденсатных месторождений.
- •5.13.Регулирование процесса разработки месторояадений.
- •5.14. Контроль процесса разработки месторождений.
- •5.15. Анализ процесса разработки месторождений.
- •5.16. Основы проектирования разработки месторождений.
- •Тема 6. Исследование нефтяных и газовых скважин и пластов.
- •6.1. Цели и задачи исследования скважин и пластов.
- •6.2. Методы исследования, применяемые при разработке нефтяных и газовых месторождений.
- •6.3. Исследование скважин на приток при установившихся режимах фильтрации.
- •6.4. Исследование скважин при неустановившихся режимах.
- •6.5. Гидродинамические параметры, определяемые при исследовании скважин и пластов.
- •6.6. Исследование нагнетательных скважин.
- •6.7. Изучение профилей притока и поглощения пластов добывающих и нагнетательных скважин.
- •6.8. Понятие о термодинамических методах исследования скважин.
- •6.9. Гидропрослушивание пластов.
- •6.10. Нормы отбора нефти и газа из скважин и пластов.
- •6.11. Выбор оборудования и приборов для исследования.
- •Тема 7. Поддержание пластового давления и методы увеличения нефтеотдачи пластов.
- •7.1. Общие понятия о методах воздействия на нефтяные и газовые пласты, их назначение.
- •7.2. Условия эффективного применения поддержания пластового давления.
- •7.3. Виды заводнения.
- •7.4. Выбор и расположение нагнетательных скважин.
- •7.5. Определение количества воды, необходимой для осуществления заводнения, давления нагнетания, приемистости и числа нагнетательных скважин.
- •7.6. Источники водоснабжения.
- •7.7. Требования, предъявляемые к нагнетаемой в пласт воде.
- •7.8. Назначение и классификация методов увеличения нефтеотдачи пластов.
- •7.9. Гидродинамические методы повышения нефтеотдачи пластов.
- •7.10. Тепловые методы повышения нефтеотдачи пластов.
- •7.11. Газовые методы повышения нефтеотдачи пластов.
- •7.12. Физико-химические методы повышения нефтеотдачи пластов.
- •7.13. Микробиологическое воздействие на пласт.
- •7.14. Вибросейсмическое воздействие на пласт.
- •7.15. Критерии подбора объектов воздействия для повышения нефтеотдачи.
- •7.16. Потенциальные возможности методов увеличения нефтеотдачи пластов.
- •Тема 8.
- •8.1. Задачи охраны недр.
- •8.2. Охрана окружающей среды при разработке нефтяных и газовых месторождений.
- •8.3. Охрана недр при разработке нефтяных и газовых месторождений.
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.
- •Тема 2.
- •Тема 3.
- •Тема 4.
- •Тема 5.
- •Тема 6.
- •Тема 7.
- •Тема 8.
- •Тема 1. Физические свойства горных пород-коллекторов нефти и газа. 3
- •1.1. Природные коллекторы нефти и газа. 3
- •Тема 2. Состав и свойства пластовых флюидов. 9
- •Тема 3. Состояние жидкостей и газов в пластовых условиях. 16
- •Тема 4. Источники пластовой энергии и режимы работы нефтяных и газовых залежей. 27
- •Тема 5. Разработка нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. 33
- •Тема 6. Исследование нефтяных и газовых скважин и пластов. 46
- •Тема 7. Поддержание пластового давления и методы увеличения нефтеотдачи пла- стов. 54
- •Тема 8. Охрана окружающей среды и недр при разработке нефтяных и газовых месторождений. 77
Описаны состав и свойства горных пород коллекторов нефти и газа. Приведены составы и свойства пластовых флюидов. Рассмотрен состав жидкостей и газов в пластовых условиях. Рассмотрены источники пластовой энергии и режимы работы нефтяной и газовой залежи. Описаны процессы разработки нефтяных и газовых месторождений. Приведены методы исследования нефтяных и газовых скважин и пластов. Рассмотрены методы поддержания пластового давления и повышения нефтеотдачи пластов. Приведены мероприятия по охране недр и окружающей среды.
Учебное пособие составлена в полном соответствии примерной рабочей программы по дисциплине "Разработка нефтяных и газовых месторождений" для студентов техникумов, обучающихся по специальности 0906 "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений".
Данное учебное пособие может быть полезно и при изучении предметов: "Эксплуатация нефтяных и газовых скважин", "Геология", "Технология отрасли" и других предметов, связанных с добычей нефти и газа.
Тема 1. Физические свойства горных пород-коллекторов нефти и газа.
1.1. Природные коллекторы нефти и газа.
Нефтегазовым коллектором называется горная порода, обладающая физическими свойствами, позволяющими аккумулировать в ней нефть и газ, а также фильтровать, отдавать их при наличии перепада давления. Основные критерии коллектора нефти и газа - его емкостная и фильтрационная характеристики, определяемые вещественным составом, пористостью и проницаемостью, а в более общем виде - типом коллектора. Принято все коллекторы нефти и газа разделять на тер-ригенные и карбонатные.
Терригенные коллекторы. Породы-коллекторы терригенного типа состоят из зерен минералов и обломков пород разных размеров, сцементированных цементами различного типа. Обычно эти породы представлены в разной мере сцементированными песчаниками, алевролитами, а также в виде смеси их с глинами и аргиллитами. Для характеристики терриген-ных коллекторов большое значение имеет их минералогический и гранулометрический составы.
Карбонатные коллекторы. Породы-коллекторы карбонатного типа слагаются в основном известняками и доломитами.
Коллекторские свойства горных пород в первую очередь обусловливаются наличием в них пустот (пор, трещин и каверн). Поры — это пустоты, образованные межзерновыми пространствами и представляющие собой сложные капиллярные системы. Трещины — пустоты, образовавшиеся в результате разрушения сплошности породы, как правило, под действием механических напряжений, и характеризующиеся несоизмеримостью одного линейного размера по отношению к остальным. Каверны — пустоты значительного размера, образовавшиеся в результате выщелачивания горной породы. В отличие от пор в кавернах гравитационные силы преобладают над капиллярными.
Обычно к кавернам относят пустоты с линейными размерами более 1—3 мм.
Перовыми коллекторами сложены многочисленные месторождения нефти и газа земного шара. Кавернозного типа коллектор, как и чисто трещинного, встречается значительно реже. Чаще коллекторы бывают смешанного типа, особенно трещинно-порового. Коллектор перового и трещинно-порового типов как правило связан с терригенными породами В них содержится около 60% мировых запасов нефти и 76% запасов газа. Коллектор трещинного и кавернового типов характерны для карбонатных пород. В терригенных и карбонатных породах содержится 99% мировых запасов нефти и газа. Вместе с тем карбонатные отложения из-за высокой продуктивности обеспечивают около 60% мировой добычи нефти. В России основные коллекторы нефти и газа — терригенные породы. В то же время эксплуатируется и более 200 месторождений с карбонатными коллекторами. Удельный вес запасов нефти в карбонатных коллекторах и ее добычи из них постоянно возрастает. Кол-лекторские свойства пород нефтяного и газового пласта характеризуются следующими показателями:
1. гранулометрическим составом пород;
2. пористостью;
3. проницаемостью;
4. капиллярными свойствами;
5. удельной поверхностью;
6. механическими свойствами;
7. насыщенностью пород водой, нефтью и газом.