- •Довідник з нафтогазової справи За загальною редакцією докторів технічних наук
- •Передмова
- •Глава 1
- •1.1. Елементний та ізотопний склад нафти і газу
- •1.2. Характеристика газу
- •1.3. Характеристика нафти
- •1.4. Характеристика порід—колекторів нафти і газу
- •1.5. Природні резервуари нафти і газу
- •1.6. Поклади нафти і газу
- •1.7.Родовища нафти і газу
- •1.8.Термобаричні умови в покладах та родовищах нафти і газу
- •1.9. Походження, міграція та формування покладів і родовищ нафти і газу
- •1.10. Нафтогазоносні регіони України
- •Глава 2 Пошуки та розвідка нафти і газу
- •2.1. Загальні відомості
- •2.2. Геологічні передумови пошуків та розвідки нафти і газу
- •2.5. Підготовка пошукових об'єктів
- •2.6. Виявлення та підготовка до буріння пасток нафти і газу
- •2.7. Методика й оптимізація пошуків та розвідки нафтових і газових родовищ
- •2.8. Методи вивчення розрізів свердловин
- •2.9. Геологічні методи опрацювання результатів буріння свердловин
- •2.10. Підрахунок запасів нафти, газу і конденсату
- •2.11. Підготовка нафтових і газових родовищ до розробки
- •Список літератури
- •Глава 3 Геофізичні методи дослідження свердловин
- •3.1. Електричні та магнітні методи
- •3.2. Метод потенціалів самочинної поляризації гірських порід
- •3.3. Радіоактивні методи
- •3.4. Методи дослідження технічного стану свердловин
- •3.5. Акустичний метод
- •3.6. Термометричний метод
- •3.7. Методи дослідження свердловин у процесі буріння
- •3.8. Прострілювальні та вибухові роботи у свердловинах
- •3.9. Точність методів гдс
- •Глава 4 Проектування конструкцій свердловин та інструмент для їх буріння
- •4.1. Бурові долота
- •4.2. Бурильні колони
- •4.3. Розмежування пластів
- •4.4. Бурові установки
- •4.5. Інструмент для спуску та підйому бурильних і обсадних колон
- •Список літератури
- •Глава 5 Режими буріння
- •5.1. Параметри режимів буріння
- •5.2. Принципи проектування режимів буріння
- •5.3. Бурові розчини
- •Глава 6 Розробка нафтових родовищ
- •6.1. Режими нафтових покладів
- •6.2. Основні критерії виділення об'єктів розробки
- •6.3. Гідродинамічні розрахунки основних технологічних показників розробки
- •6.5. Аналіз розробки нафтових родовищ
- •Глава 7 Розробка газових і газоконденсатних родовищ
- •7.1. Режими родовищ природних газів
- •7.2. Особливості проектування розробки родовищ природних газів
- •7.3. Визначення показників розробки газового родовища при газовому режимі
- •7.4. Визначення показників розробки газового родовища при водонапірному режимі
- •7.5. Визначення показників розробки газоконденсатного родовища
- •7.6. Вибір раціонального варіанта розробки газоконденсатного і газового родовища
- •7.7. Аналіз розробки родовищ природних газів
- •Глава 8 Нафтогазоконденсатовіддача пластів і вуглеводневіддача родовищ природних газів
- •8.1. Призначення, напрямки розвитку і класифікація методів підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.2. Фізико-гідродинамічні методи підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.3. Фізико-хімічні методи підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.4. Газові методи збільшення нафтовіддачі пластів
- •8.5. Теплові методи збільшення нафтовіддачі пластів
- •8.6. Створення потокоскеровуючих бар'єрів закачуванням дисперсних систем для підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.7. Зміна термогідродинамічних процесів у багатопластових родовищах для підвищення нафтовіддачі
- •8.8 Визначення нафтовіддачі
- •8.9. Критерії доцільності застосування методів підвищення нафтовіддачі
- •8.10. Ефективність застосування методів підвищення нафтовіддачі пластів
- •8.11. Особливості вилучення нафти з покладів у крутих і підгорнутих крилах складок
- •8.13. Газовіддача газових родовищ при водонапірному режимі
- •8.14 Вуглеводневіддача газоконденсатних родовищ
- •8.15. Вуглеводневіддача газоконденсатних родовищ з нафтовими облямівками і залишковою нафтою
- •9.1. Статика рідин і газів
- •9.2. Рух однорідних рідин
- •9.3. Рух багатофазних сумішей у вертикальних трубах
- •9.4. Розрахунок розподілу тиску потоку газорідинної суміші у свердловині
- •9.5. Витікання рідин і газів через штуцер
- •Список літератури
- •Глава 10 Фонтанна експлуатація нафтових свердловин і їх об ладнання
- •10.1. Обладнання фонтанних свердловин
- •10.2. Умови фонтанування і типи фонтанних свердловин
- •10.3. Мінімальний вибійний тиск фонтанування свердловини
- •10.4. Розрахунок фонтанної експлуатації за методикою Крилова та із використанням кривих розподілу тиску вздовж ліфта
- •Список літератури
- •Глава 1 1 Газліфтна експлуатація нафтових свердловин
- •11.1. Системи, конструкції та обладнання газліфтних свердловин
- •11.2. Розрахунок газліфтної експлуатації при заданому відборі рідини за методикою Крилова
- •11.3. Розрахунок газліфтної експлуатації при необмеженому відборі рідини за методикою Крилова
- •11.4. Пуск газліфтних свердловин. Пускові клапани
- •11.5. Графоаналітичний розрахунок газліфтної експлуатації свердловин
- •11.6. Аналітичний розрахунок параметрів пускових газліфтних клапанів
- •Глава 12 Експлуатація свердловин штанговими насосними установками
- •12.1. Штангова свердловинне—насосна установка
- •12.2. Гідравліко-технологічні розрахунки параметрів при експлуатації свердловин штанговими насосами
- •12.3. Механіко-технологічні розрахунки штангової насосної установки
- •12.4. Проектування експлуатації свердловин штанговими насосними установками
- •Глава 13 Експлуатація свердловин установками занурених відцентрових електронасосів
- •13.1. Установки електровідцентрових насосів
- •13.2. Пдротермодинамічні і технологічні розрахунки параметрів при експлуатації свердловин зануреними відцентровими насосами
- •13.3. Коректування паспортної характеристики евн
- •13.4. Підбір установки зануреного відцентрового насоса
- •Глава 14 Гідродинамічні дослідження нафтових свердловин і пластів
- •14.1. Гідродинамічні методи дослідження свердловин
- •14.2. Дослідження свердловини на усталених режимах фільтрації
- •14.3. Дослідження свердловини на неусталених режимах фільтрації та методи обробки кривих відновлення тиску
- •Глава 15 Поточний (підземний) і капітальний , ремонти свердловин
- •15.1. Склад ремонтних робіт у свердловинах
- •15.2. Глушіння свердловин, вимоги до технологічних рідин
- •15.3. Технологія проведеня поточного ремонту свердловин
- •15.4. Підготовка свердловини до капітального ремонту
- •15.5. Відновлення прохідності стовбура свердловини
- •15.6. Ремонтне—виправні і тампонажні роботи
- •15.7. Ізоляція припливу пластових вод у свердловини
- •15.8. Перехід на інші горизонти
- •15.9. Випробування експлуатаційної колони на герметичність
- •15.10. Застосування електронно-обчислювальної техніки при поточному і капітальному ремонтах свердловин Перед проведенням прс і крс виконують велику кількість інженерно-економічних розрахунків.
- •Глава 16 Виклик та інтенсифікація припливу пластових флюїдів до вибою свердловини
- •16.1. Вибір свердловини для обробки привибійної зони
- •16.2. Кислотна обробка
- •16.3. Гідравлічний розрив пласта
- •16.4. Застосування струменевих апаратів у освоєнні свердловин
- •16.5. Технологія комплексного освоєння і дослідження свердловин із застосуванням пгдп-1
- •16.6. Використання в'язких систем для інтенсифікації припливу нафти й газу
- •16.7. Хімічні реагенти і технології для очистки нафтопромислового обладнання свердловин і порового простору пластів від аспв
- •Глава 17 Газові свердловини
- •17.1. Конструкція та обладнання газових свердловин
- •17.2. Обладнання свердловин при одночасній роздільній експлуатації газових пластів
- •Список літератури
- •Глава 18 Особливості фільтрації газу в пласті та руху в свердловині
- •18.1. Приплив газу до вибою свердловин за законом Дарсі
- •18.2. Приплив газу до вибою свердловини за двочленним законом фільтрації
- •18.3. Температурний режим фільтрації газу в пласті
- •18.4. Визначення тиску в газовій свердловині
- •18.5. Температурний режим газових свердловин
- •Список літератури
- •Глава 19 Газогідродинамічні дослідження газових і газоконденсатних свердловин
- •19.1. Мета, задачі та методи дослідження свердловин
- •19.2. Дослідження газових свердловин при стаціонарних режимах фільтрації
- •19.3. Особливості дослідження свердловин, пробурених на пласти з низькою продуктивною характеристикою
- •19.5. Дослідження родовищ на газоконденсатність
- •Глава 20 Ускладнення при експлуатації газових свердловин
- •20.1. Експлуатація газових свердловин в пластах з підошовною водою
- •20.2. Експлуатація газових свердловин в умовах обводнения
- •20.3. Особливості експлуатації газоконденсатних свердловин в умовах ретроградної конденсації вуглеводневої суміш}
- •20.4. Гідроутворення при експлуатації газових свердловин
- •20.5. Корозія газрпромислового обладнання. Захист свердловинного і наземного обладнання від корозії
- •20.6. Солевідкладення при експлуатації газових свердловин, методи боротьби з ними
- •Глава 21 Збір і підготовка нафти та газу на нафтових промислах
- •21.1. Сучасні уніфіковані технологічні системи збору продукції нафтових свердловин
- •21.2. Замір та облік видобутку нафти і нафтового газу
- •Глава 22 Промислові трубопроводи
- •22.1. Гідравлічний розрахунок промислових трубопроводів
- •22.2. Розрахунок промислових трубопроводів на міцність і стійкість
- •22.3. Вимоги до промислових трубопроводів
- •Глава 23 Промислова підготовка нафти, газу та нафтопромислових стічних вод
- •23.1. Відокремлення газу від нафти
- •23.2. Промислова підготовка нафти
- •23.3. Підготовка нафтопромислових стічних вод
- •Глава 24 Транспорт газу
- •24.1. Лінійна частина газопроводу
- •24.2. Компресорні станції
- •Глава 25 Підземне зберігання газу в пористих пластах
- •25.1. Основні елементи, які характеризують підземні сховища, та вимоги до них
- •25.2. Режим роботи газових покладів при експлуатації псг
- •Список літератури
- •Глава 26 Збір і підготовка природного газу на промислах
- •26.1. Промисловий збір газу і конденсату
- •26.2. Температурний режим роботи трубопроводів
- •26.3. Промислова обробка газу і конденсату
- •Список літератури
- •Глава 27 Економіка нафтової і газової промисловості
- •27.1. Ефективність виробництва на підприємствах нафтової і газової промисловості
- •27.2. Оцінка ефективності впровадження систем інформаційного забезпечення управління (ізу) виробничими процесами спорудження свердловин
- •Список літератури
- •Глава 1. Фізико - хімічна характеристика та геологічні умови
- •Глава 2. Пошуки та розвідка нафти і газу..........................................................З0
- •Глава 3. Геофізичні методи дослідження свердлоиин......................................62
- •Глава 4. Проектування конструкцій свердловин та інструмент для їх бурін.....84
- •Глава 5. Режими буріння......................................................................................160
- •Глава 6, Розробка нафтових родовищ..................................................................173
- •Глава7. Розробка газових і газоконденсатних родовищ (р.М.Кондрат).......................218
- •Глава 8. Нафтогазоконденсатовіддача пластів
- •Глава9. Теоретичні основи експлуатації нафтових свердловин (b.C. Бойко)..................307
- •Глава 11. Газліфтна експлуатація нафтових свердловин (b.C. Бойко).......................336
- •Глава 13. Експлуатація свердловин установками занурених відцентрових
- •Глава 14. Гідродинамічні дослідження нафтових свердловин і пластів
- •Глава 15. Поточний (підземний) і капітальний ремонти свердловин...............................416
- •Глава 17. Газові свердловини (р.М.Кондрат)...................................................................456
- •Глава 19. Газогідродинамічні дослідження газових і газоконденсатних свердловин
- •Глава20. Ускладнення при експлуатації газових свердловин (p.M. Кондрат).........487
- •Глава 27. Економіка нафтової і газової промисловості (о.І. Лесюк, м.О. Данилкж,
Список літератури
1. Габриэлянц Г.А., Пороскун В.И., Сорокин Ю.З. Методика поисков и разведка залежей нефти и газа - М.: Недра, 1986. - 304 с.
2. Гутман И.С. Методы подсчета запасов нефти и газа.- М.: Недра, 1985. - 223 с.
3. Иванова М.М., Дементьев Л.Ф., Чоловский И.П. Нефтепромысловая геология и геологические основы разработки месторождений нефти и газа.- М.: Недра, 19S5.-422 с.
4. Нефтепромысловая геология. Терминологический справочник / Под ред. М.М.Ивановой. -М.: Недра, 1983.- 262с.
5. Подсчет запасов нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентов. Справочник / Под. ред. В.В.Стасенкова, И.С.Гутмана.- М.: Недра, 1989. - 270 с.
6. Поиски залежей нефти и газа в ловушках неантиклинального типа / А.Г.Алексин, В.П.Хромов, Н.В.Мелик-Пашаеваидр. -М.: Недра, 1986. - 200с.
7. Справочник по нефтепромысловой геологии / Под ред. Н.Е.Быкова, М.И.Максимова, А.Ю.Фурсова.-М.: Недра, 1981.-525 с.
8. Теоретические основы и методы поисков и разведки скоплений нефти и газа / Под ред. А.А.Бакирова .-Изд. 3-е. -М.: Выс.шк., 1987. -384с.
Глава 3 Геофізичні методи дослідження свердловин
3.1. Електричні та магнітні методи
Електричні методи дослідження розрізів свердловин базуються на відмінності електричних властивостей гірських порід. До таких властивостей належать питомий електричний опір ρ або електропровідність а; абсолютна діелектрична проникність εа; природна електрохімічна активність А, компонентами якої можуть бути дифузійно-адсорбційна (Ад.а), фільтраційна (Аф) і окисновідновна (Ао.в) активність; електрична поляризованість (сприйнятливість) ке або викликана електрохімічна активність Ав і час релаксації τb.
При магнітометрії свердловин із досить великого числа магнітних властивостей вивчають об'ємну ко.в або питому (кп) сприйнятливість гірських порід. Електричні та магнітні методи дослідження розрізів свердловин базуються на вивченні електромагнітних полів різної природи в гірських породах.
Методи позірного опору. Цю групу методів складають стандартний електрокаротаж, бокове каротажне зондування, метод мікрозондів (мікрокаротаж), пластова похилометрія, резистивіметрія.
При стандартному електрокаротажі вивчається зміна позірного електричного опору гірських порід у незакріплених свердловинах, які заповнені водою, або електроп-
62
ровідною промивною рідиною (ПР). Дані методу використовуються для розчленування розрізів, виділення опорних горизонтів, оцінки літології і виділення нафто- і газоносних об'єктів у комплексі з методом самочинної поляризації.
Бокове електричне зондування (БЕЗ) полягає у вимірюванні позірного опору пластів набором однотипних зондів різної довжини по розрізу незакріпленої свердловини, заповненої водою або електропровідною ПР.
Сприятливими геолого-технологічними умовами для застосування методу є однорідність досліджуваних пластів і порід, співвідношення питомих опорів пласта і ПР не більше 500 для пластів великої товщини і не більше 250 - для пластів малої товщини, товщиною пластів не менше трьох діаметрів свердловини.
Результати досліджень використовуються для виявлення пластів з проникненням ПР, визначення питомого електричного опору незміненої частини пластів і зони проникнення, оцінки глибини проникнення, уточнення опору ПР, визначення пористості та нафтогазона-сиченості.
Метод мікрозондів (мікрокаротаж) полягає в детальному дослідженні позірного опору присвердловинної частини розрізу незакріпленої свердловини, заповненої сла-бомінералізованою ПР, зондами дуже малої довжини.
Дані методу використовуються для детального розчленування розрізів з виділенням тонких прошарків, визначення товщини прошарків, уточнення літології розрізів, виділення пластів-колекторів, оцінки ефективної товщини продуктивних горизонтів, визначення пористості й тріщинуватості порід, виділення продуктивних пластів і оцінки їх нафтогазонасичення та нафтовіддачі.
При пластовій похилометрії вимірювання проводяться в незакріплених свердловинах, заповнених електропровідною ПР. Для визначення елементів залягання пластів реєструються три криві методом опору. Одночасно фіксуються складові зенітного кута, азимут орієнтації свердловинного приладу відносно магнітного поля Землі і середній діаметр свердловини.
Метод резистивіметрії застосовується з метою визначення питомого електричного опору ПР при бурінні, випробуванні й експлуатації свердловин для кількісної інтерпретації даних електрокаротажа, визначення мінералізації пластових вод за допомогою методу самочинної поляризації, установлення місць припливів і швидкості фільтрації підземних вод, виділення інтервалів поглинання ПР у свердловині, визначення місць порушення обсадних колон і типу флюїда в експлуатаційних свердловинах.
Методи опору заземлення і потенціалів викликаної поляризації. Вивчення розрізів свердловини методами опору заземлення базується на відмінності питомих електричних опорів гірських порід. На виробництві застосовуються метод опору екранованого заземлення (боковий каротаж) з автоматичним фокусуванням струму, метод бокового мікрокаротажу, дивергентний каротаж.
Методи потенціалів викликаної поляризації складаються із звичайного методу і методу градієнта викликаних потенціалів.
При боковому каротажі (БК) дослідження проводяться у незакріплених свердловинах, заповнених електропровідною ПР < 0,1 ... 0,5 Ом м). На результати БК значною мірою впливають геолого-технологічні умови проведення досліджень.
Широко застосовуються три-, семи- і дев'ятиелектродні зонди з автоматичним фокусуванням струму. За допомогою результатів досліджень цими зондами проводиться детальне розчленування геологічних розрізів, установлення їх літології, виділення пластів-колекторів і уточнення їх будови, визначення параметрів зони проникнення фільтрату ПР, дійсного питомого опору і характеру насичення пластів.
Метод бокового мікрокаротажу (БМК) має декілька модифікацій, які відрізняються кількістю електродів мікроустановок: дво-, три- і чотириелектродні.
63
Вимірювання проводяться в незакріплених свердловинах, заповнених електро-провідною ПР < 0,1 ... 0,5 Ом • м). Покази БМК менше спотворені впливом глинистої кірки і шаром ПР, ніж при вимірюванні електричного опору звичайними мікрозондами.
Результати досліджень методом БМК використовуються для меж і товщин пла-стів, виділення прошарків малої товщини, визначення літології розрізів і виділення колекторів. Цей метод у комплексі з іншими геофізичними методами дає змогу оцінити пористість, глинистість, нафтогазонасиченість колекторів і нафтовидачу пластів.
Дивергентний каротаж (ДК) базується на вивченні електропровідності гірських порід. Дослідження проводяться у свердловинах, заповнених сильно мінералізова-ною ПР. Особливістю дивергентного методу є регулювання струму через електро-ди живлення за значенням його радіальної дивергенції, тобто за векторною величи-ною густини струму, який тече через бокову поверхню свердловини на ділянці роз-міщення вимірних електродів. Реєструється величина, пропорційна опорові, який чинить середовище радіальній складовій струму, що витікає зі свердловини на ділянці між вимірними електродами.
За допомогою ДК розв'язують основні геологічні задачі, які в даних умовах не можна розв'язати іншими методами електрометрії.
Методи потенціалів викликаної поляризації базуються на вивченні штучних вторинних стаціонарних електричних полів, походження яких пов'язується з фізико-хімічними процесами, що відбуваються в породах внаслідок дії електричного струму на поверхні розділу твердої і рідкої фаз. Дослідження проводять у незакріплених свердловинах, заповнених електропровідною ПР.
Величина потенціалів викликаної поляризації в гірських породах залежить від їх мінерального складу, літологічних і структурних особливостей, типу насичую-чого флюїду, мінералізації пластових вод та інших факторів, що дає змогу викори-стовувати дані методів у комплексі з іншими методами для розчленування розрізів, виділення тріщинуватих зон, якісної і кількісної оцінки проникливості колекторів, виявлення інтервалів проривів прісних законтурних вод у процесі розробки наф-тових родовищ.
Індукційний картонаж (ІК) застосовується для дослідження вторинного електромагнітного поля середовища, електрорушійна сила якого прямо пропорційна електропровідності гірських порід. Розрізняють низькочастотний (частота — 20—60 кГц) і високочастотний (частота— 1—10МГц) каротаж.
Низькочастотний індукційний каротаж. Найширшого застосування із цієї групи методів набули низькочастотний індукційний каротаж з використанням поздовжнього датчика, низькочастотний індукційний каротаж з використанням поперечного датчика, індукційне бокове зондування.
Вимірювання проводяться у незакріплених свердловинах, заповнених або незаповнених ПР. Найбільш сприятливими є свердловини, заповнені слабоміне-ралізованою ПР або рідиною на нафтовій основі , > 1 Ом м, 50 Ом • м).
За допомогою вищеназваних досліджень проводиться детальне розчленування розрізів свердловин, виділення водо- і нафтогазоносних пластів, вивчення будови перехідної зони, уточнення положення контактів вода-нафта, вода-газ, визначення дійсного питомого опору порід. Вивчення питомої електропровідності порід у напрямку, перпендикулярному до їх нашарування, у комплексі з іншими методами дає змогу визначити коефіцієнти мікро- і макроанізотропії пластів. За допомогою індукційного бокового зондування вивчається електропровідність в зоні проникнення фільтрату ПР в радіальному напрямку.
Високочастотний індукційний каротаж. Серед високочастотних індукційних мето-дів найповніше розроблені високочастотний індукційний каротаж, хвильовий метод провідності та метод високочастотного індукційного ізопараметричного зондування.
64
Вимірювання проводяться у незакріплених свердловинах, заповнених або незаповнених ПР. Найбільш сприятливими є умови в свердловинах, заповнених слабомінералізованою ПР або рідиною на нафтовій основі <200 Ом • м).
Результати вимірювань високочастотними методами в меншій мірі залежать від впливу свердловини і частково зони проникнення фільтрату ПР.
Задачі, які розв'язують за допомогою високочастотних методів, аналогічні описаним для низькочастотного індукційного каротажу. Крім цього, можна оцінювати радіальний градієнт питомого електричного опору в пластах-колекторах.
Діелектричні методи. На вивченні діелектричної проникності гірських порід базуються діелектричний індукційний і хвильовий діелектричний каротажі. Вимірювання проводяться в незакріплених свердловинах, заповнених електропровідною або непровідною ПР.
Діелектричні методи дають змогу проводити розмежування колекторів, насичених прісною водою, і нафтоносних пластів; детальне розчленування розрізів, складених породами з високим і середнім питомим опором; виявлення місць прориву прісних вод; дослідження водоносних пластів, насичених прісними пластовими водами; визначення дійсної діелектричної проникності гірських порід для оцінки їх колекторських властивостей і нафтонасичення.
Методи магнітного поля. Важливими магнітними характеристиками гірських порід є відносна магнітна проникність і магнітна сприйнятливість гірських порід. Магнітні властивості гірських порід визначаються також наявністю в них хімічних елементів, ядра яких володіють магнітним моментом і спіном.
Розроблені магнітні методи дослідження розрізів свердловин: метод природного магнітного поля, метод магнітної сприйнятливості і ядерно-магнітний метод (ЯММ, ЯМК). Останній найбільше використовується для дослідження розрізів у незакріплених нафтових і газових свердловинах з метою виділення пластів-колекторів, оцінки характеру їх насичення й ефективної пористості.