Лектор- Кузнецова Галина Павловна. Доц.кафедры. Лекция: Ауд.1208

Семенарист- Морозова Анжелика Игоревна

Кафедра, ауд.810, главный корпус.

Практические задания – альбом графических изображений, до 60 баллов.

1й час-объяснение, 2ой час- выполнение работы.

Методические указания по курсу «Промысловая геология и гидрогеология» Авт. Чоловский, Брагин, Бакина.

Лекции писать-контроль.

40 баллов за контрольную на лекции. Баллы снижаются за более чем 2 пропуска.

Нефтепромысловая геология

Лекция 1. Вводная лекция.

Нефтегазопромысловая геология (НГПГ) – наука о залежах в статическом (нетронутое разработкой) и динамическом(тронутое разработкой) состоянии, о методах изучения ФЕС пород-коллекторов, содержащих УВ, о методах подсчета запасов (ПЗ) УВ в залежах и геологическом обосновании систем разработки залежей.

Разработке м/р предшествуют два этапа изучения м/р:

1. Поисково-оценочный. На поисково-оценочном этапе выявляются и подготавливаются к глубокому бурению ловушки с предполагаемыми в них залежами. Основной метод подготовки ловушки является сейсморазведка 3D. На подготовленной ловушке бурится 1ая поисковая скважина на НГ-перспективные горизонты с целью установления их НГ-носности и выявления залежей УВ. Завершается поисково-оценочный этап оценкой запасов УВ и заключением о целесообразности проведения дальнейших разведочных работ на территории установленной залежи.

2. Разведочный. На разведочном этапе производится глубинное бурение разведочных скважин с целью определения литологического состава и ФЕС пород-коллекторов, вмещающих УВ, устанавливаются тип и свойства флюидов, изучаются пластовые давление и температура, форма и размеры залежи, уточняются запасы залежей УВ на основе созданной статической геологической модели. Завершается разведочный этап созданием отчета «С подсчетом запасов и технико-экономическим обоснованием (ТЭО) планируемой системы разработки». По завершении разведочного этапа определяется изученность или готовность залежи к промышленной разработке.

Первый проектный документ на разработку.

Для нефтяных залежей – «Технологическая схема разработки залежи нефти»

Для газовых залежей - «Проект ОПР (опытно-промышленной разработки)»

В этих документах предусмотрен выбор системы разработки и экономическое обоснование рационального варианта разработки.

При проведении разработки залежей УВ проводится контроль и управление процессом разработки. При разбуривании залежи эксплуатационными скважинами в соответствии с первым проектным документом на разработку уточняются все элементы залежи.

Разведочные скважины – 2 и выше км. Эксплуатационные – 500-700 км.

Второй проектный документ на разработку – «Проект разработки» -составляется с целью уточнения системы разработки, ее совершенствования и повышения ее эффективности.

Раз в три года осуществляется «авторский надзор» за реализацией и за выполнением проектных решений.

В качестве проектных технологических документов могут рассматриваться:

1. Проект пробной эксплуатации (на завершающем этапе разведки)

2. Технологические схемы разработки и дополнения к ним.

3. Проекты разработки и дополнения к ним.

4. Технологические схемы ОПР на отдельных участках и залежах.

5. Авторские надзоры за реализацией технологических схем ,проектов разработки и дополнений к ним.

Существуют:

Основные полезные ископаемые: нефть и природный газ.

Попутные полезные ископаемые: пластовые воды Н и Г м/р.

Попутные полезные компоненты разделяются на два вида: 1) то, что можно получить на сепараторе: растворенный в нефти газ и конденсат. 2) то,что можно получить химическим путем: из нефти и газа – сера, из нефти – гелий, тяжелые металлы, из газа – компоненты (пентан, гексан, сероводород, азот, аргон).

Нефть - смесь УВ метанового, нафтенового и ароматического состава, которая в пластовых и поверхностных условиях находится в жидком состоянии. Свойства: вязкость, плотность, начальное газосодержание, сернистость и парафинистость, смолистость.

Вязкость- свойство нефти при движении оказывать сопротивление перемещению ее частиц относ друг друга

Плотность- масса нефти в единице объема

Природный газ-

Конденсат-

Давление насыщения, гасосодержание, объемный и пересчетный коэффициент

Лекция 2

Основные задачи, решаемые нефтегазопромысловой геологией, направленные на эффективную разработку залежей УВ

1. детальное изучение природных резервуаров и содержащихся в них залежей УВ и создание статических моделей залежей УВ;

2. подсчет запасов нефти, газа и конденсата с целью оценки их промышленной ценности и обоснования высокоэффективной технологии разработки;

3. геологическое обоснование рациональных систем разработки залежей УВ и создание динамических моделей залежей (эксплуатационных объектов)

4. …

Нефть

По групповому УВ составу ( в % массе): метановые, нафтеновые, ароматические

По содержанию парафинов: малопарафинистые (не выше 1,5 %)

Парафинистые 1,51-6%

Высокопарафинистые выше 6%

По содержанию серы:

Малосернистые (до 0,5%) Сернистые (до 2%)

Высокосернистые (свыше 2%)

Серы в нефтях при содержании более 0,5 имеет пром значение

По содержанию смол:

Малосмолистые менее 5%

Смолистые 5-15%

Высокосмолистые свыше 15%

Физические свойства нефти в стандартных условиях (20°С, 1 атм)

Плотность, молекулярная масса, вязкость, температура застывания и кипения

Физические свойства нефти в пластовых условиях

Плотность, вязкость, газосодержание, давление насыщения растворенным газом, объемный коэффициент, коэффициент сжимаемости, коэффициент теплового расширения

Природный газ

Природный газ- смесь предельных УВ: метана, этана, пропана и бутана (в редких случаях: пентана,гексана и гептана, которые при снижении давления или температуры выделяются в виде жидкой фазы), которые в пластовых(газовая шапка газонефтяной залежи или в газовых залежах) и поверхностных условиях находятся в газообразной фазе, а также в растворенном состоянии в пластовых нефтях.

Жирные газы- более 150 г тяжелых УВ

Сухие – менее 75 г

ПГ могут содержать углекислый газ, азот, сероводород и небольшое количество редких газы гелий, аргон, неон

Этан при содержании в газе 3% и более, гелий при концентрации в свободном газе 0,05% и сероводород 0,5% по объему имеют промышленное значение.

Физические свойства ПГ:

Плотность-

Растворимость-

Коэффициент сжимаемости-

Дополнительные свойства: Молекулярная масса, плотность в с.у., относительная плотность по воздуху, среднекритическое давление и температура, объемный коэффициент, вязкость, гидратообразование, растворимость газа, коэффициент сжимаемости, теплота сгорания.

Конденсат

Конденсат - жидкая углеводородная фаза выделяющаяся из газа при снижении давления в залежи ниже давления начала конденсации. В пластовых условиях конденсат обычно растворен в газе.

Бывают газы с: низким содержанием конденсата (до 15 см³/см³) средним (150-300 см³/см³) высоким(300-600 см³/см³)

очень высоким(более 600см³/см³)

Сырой конденсат – состоит из УВ, жидких при с.у., пентана и высших, в которых в свою очередь, растворено определенное количество газообразных УВ, а также сероводорода и других компонентов. Получают непосредственно из сепараторов.

Стабильный конденсат – состоит только из жидких УВ, пентана и высших, из газа сепарации, газа дегазации(смесь после сепаратора поступает в «бомбу»), дебутанизации и остатка стабильного конденсата. С_{5+высшие}

Свойства конденсата:

Плотность- 0,6-0,82 г/см3, зависит от компонентного состава.

Конденсатно-газовый фактор (КГФ)- показывает количество сырого конденсата в 1 м³ отсепарированного газа.

Газоконденсатный фактор- количество газа (м³), из которого можно получить 1 м³ конденсата. 1500-25000 м³/м³

Давление начала конденсации- давление, при котором конденсат выделяется в пласте из газа в виде жидкости.

Газогидраты

Газогидраты – метастабильные(при изменении характеристик пласта -разлагаются) соединения газа и воды, которые могут образовываться при определенных температура и давлениях. Азот, метан, этан, пропан, i-бутан, углекислый газ, сероводород.

Общая формула: M*n*H₂O

Флюиды - пластовые воды

Все пластовые воды содержат соли, ионы, коллоиды и газы. Химический состав вод - состав растворенных в ней веществ.

Физические свойства:

• Минерализация- суммарное содержание в воде растворенных ионов солей и коллоидов. г/л. пресные, соленые, рассолы

• Плотность- кг/м3, г/см3.

• Вязкость – мПа*с

• Отношение вязкости нефти к вязкости воды- чем меньше отношение, тем легче осуществляется вытеснение нефти водой и достигается больший процент извлечения нефти. Μμμ

Пластовая вода		Посторонняя вода
В продуктивной части пласта	В водоносной части пласта
		Верхняя (залегает в пластах выше данного продуктивного пласта)
Связанная (в нефтяной и газовой части залежи), неподвижная вода, представлена монослоем прочносвязанной и полислоями рыхлосвязанной воды, адсорбированной на поверхности породы. Кв.св<0,2-гидрофобная, Кв.св>0,2-гидрофильная)	Законтурная (подпирает нефтяную или газовую залежи)
		Нижняя ( в пластах, ниже данного продуктивного пласта)
Подвижная (вода в углах пор, капелярно-удержанная и капельная. Кподв.вод.нас.= отношение объема пор,занятых подвижной водой/объем пор)	Подошвенная (подстилает массивные нефтяную или газовую залежи)
		Тектоническая (проникает в продуктивный пласт по тектоническим трещинам)
		Техническая ( фильтрат ПЖ, проникшей в пласт в процессе вскрытия его скважинами. Появление ее в пласте нежелательно, т.к. в результате этого значитльно снижается продуктивность скважин, особенно газовых)
		Технологическая (закачивается в пласт при искусственном заводнении)

Лекция 3

Породы-коллекторы, их свойства. Породы-покрышки. Природные резервуары. Ловушки УВ. Залежи и м/р УВ. Классификация залежей по фазовому состоянию.

Пласт-коллектор - пласт, способный вмещать и в промышленных количествах отдавать нефть, газ и воду, при перепаде пластового давления.

Тип коллектора определяется типом пустотного пространства. Различают поры, каверны и трещины.

Поры - объем пустотного пространства между зернами породы. Коллектор с межзерным типом пустотного пространства. 16-37%

Каверны - пустотное пространство в породах, образующееся за счет разрушения матрицы породы(выщелачивание). Коллектор с каверновым типом пустотного пространства. До 1%

Трещины – разрывы сплошности породы, возникающий за счет тектонического напряжения. Коллектор трещинного типа. До 1%

Чаще всего тип пустотного пространства смешанный.

Пористость количественно оценивает емкостные свойства пород коллекторов. Это отношение пустотного пространства к объему образца.

Различают:

Общая пористость – отношение объема пустот к объему образца

Открытая пористость – отношения объема сообщающихся пор к объему образца.

Фильтрационные свойства: Проницаемость - способность породы пропускать через систему сообщающихся пустот жидкости и газы или их смеси при перепаде давления.

Физические свойства коллектора хар-ет величина абсолютной проницаемости (отбор керна и пропускание через него инертного газа)

Различают:

Абсолютную проницаемость -

Фазовую проницаемость -

Относительную проницаемость -

Величина абсолютно проницаемости определяется по формуле Дарси: Q= (k_пр* ∆L/μ)*(∆P/F)

k_пр= Q* μ *F/ ∆L*∆P