Разведка нефти.

Определение местонахождения нефти.Знать, что нефтяные залежи существуют это одно, но точное определение местонахождения залежей, гораздо ниже поверхности земли – совершенно другое. Многие методы могут быть использованы при определении местонахождения нефтяных залежей, но основными методами являются аэрофотосъёмка, геологоразведка, геофизическое (сейсмическое) исследование и разведочное бурение.

Воздушное и спутниковое наблюдение.Наблюдение с большой высоты даёт обширную картину интересующих географических областей. Большие структуры земной поверхности, такие как антиклинальные складки и области сдвигов могут отчётливо наблюдаться посредством этих методов. Эта информация помогает определять области, где гарантируется более детальное изучение. В ранние годы разведки нефти, обнаружение её с летательных аппаратов или при топографической съёмке рек и формы гидрографической сети притоков были успешными разведывательными методами. Современная воздушная и спутниковая разведка совершенствуется, позволяя оценивать ещё большее количество характерных свойств, включая термальные аномалии, изменение плотности, структуру минералов, просачивание нефти и многое другое.

Геологоразведка земной поверхности. По данным наблюдений опытные геологи обнаруживают горные породы (где подповерхностный слой в зоне досягаемости от земной поверхности), по выработкам грунта под дороги и стенам каньонов могут идентифицировать литологию и определить возможную величину залежей углеводородов в породах, характерные особенности источника и механизмы улавливания нефти на изучаемой площади. Многие учённые, например, древние месторождения изучают по дельтам современных рек. Детальные геологические карты, создаваемые по результатам наблюдений, показывают положение и форму отличительных признаков и предоставляют описания физических характеристик и содержания окаменелостей в пластах.

Геофизическая разведка. Через использование сейсмического оборудования и аналитической техники, геофизики много узнают о недрах. Главной среди этих технологий является сейсмическая разведка, заключающаяся в ударных волнах, генерируемыми на поверхности земли и направленными в глубь, затем отраженных назад к поверхности от нижних пластов в виде импульсов. Так как у горных пород различная плотность и твёрдость, ударные волны отражаются с разной интенсивностью по скорости, сейсмолог может определить глубину, толщину и тип горной породы при точной регистрации изменений по времени этих волн, возвращающихся назад к поверхности земли. Непрерывное совершенствование сейсмических измерений и математических методов (алгоритмов) применяемых при интерпретации сигналов может уже сейчас давать ясную картину подземных образований. Другие геофизические методы используют изменение в гравитации и магнитных свойствах Земли для обнаружения общих признаков подземных формирований.

Бурение под нефть. Методы бурения.

Когда установлено, что месторождение нефти возможно существует, проводят пробное бурение. Бурение для добычи природных ресурсов не новая идея. Около 1100 года нашей эры соляные колодцы глубиной до 3500 футов были пробурены в Китае, при применении методов, похожих на канатное бурение.

Канатное бурение. Это был метод, применяемый первопроходцами бурения в девятнадцатом и начале двадцатого веков и по-прежнему используемый сегодня для некоторых неглубоких скважин. В методе применяют тяжёлую стальную ударную штангу с долотом на конце, подвешенную на канате. Устройство поднимается и опускается неоднократно. Падающая масса стали передаёт энергию долоту, которое разрушает горную породу, за счёт чего разбивается отверстие. Отверстие необходимо сохранять пустым, кроме небольшого количества воды на дне. После пробуривания нескольких футов, ударную штангу (вместе с долотом) извлекают наружу и обломки вырубленной породы удаляют желонкой (черпаком). Метод канатного бурения прост, но эффективен только для неглубоких скважин. Прогресс замедляется из-за неэффективности долота и необходимости часто извлекать устройства для удаления обломков выбуренной породы.

Роторное бурение. Роторные буровые установки используются в различных целях – для разведочного бурения нефти, под газовые, водяные, геотермальные и нефтяные скважины; для взятия проб минералов, и при разработке недр и в строительных проектах. Самое существенное применение, однако, в нефтегазовом бурении. В роторном методе (введённом в нефтегазовое бурение около 1900 года) буровая головка подвешивается на конце бурильной колонны, состоящей из труб, которую поддерживает система полиспастов, закреплённых на буровой вышке (смотрите рисунок 3). Бурение выбранного места происходит, когда бурильная колонна и головка бура вращаются, в то время как масса бурильных труб и долота опирается внизу на горную породу.

Для сохранения головки бура холодной и смазанной, а так же для уноса разбуренной горной породы из скважины, буровой раствор нагнетают вниз по внутренней части бурильной колонны. Когда раствор достигает головки бура, он проходит через выпускные отверстия в головке бура, воздействует на забой скважины и затем перемещается вверх по кольцевому пространству (пространство между бурильной колонной и стенами скважины) вместе со взвешенными в нём разбуренными частицами горной породы. На поверхности земли буровой раствор очищается через фильтры и другие устройства, чтобы удалить обломки горной породы, и затем нагнетается назад в скважину. Бурение с циркуляцией бурового раствора повысило эффективность роторного бурения за счёт того, чего не хватало канатному бурению – возможность удалять разбуренною породу из скважины без выполнения спуско–подъёмных операций с поверхности.

Оборудование для роторного бурения проиллюстрировано на рисунке 3.