происхождения нефти и газа

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

4-5. Конкурирующие гипотезы происхождения нефти и газа

Внастоящее время сформировались две теории происхождения нефти: органическая и неорганическая.

Сторонники органической теории утверждают, что исходным материалом для образования нефти стало органическое вещество.

Воснове современных взглядов на происхождение нефти лежат положения, сформулированные академиком И. М. Губкиным. Ученый считал, что исходным для образования нефти является органическое вещество морских илов, состоящее \ из растительных и животных организмов. Старые слои довольно быстро перекрываются более молодыми, что предохраняет органику от окисления. Первоначальное разложение растительных и животных остатков происходит без доступа кислорода под действием анаэробных бактерий. Далее пласт, образовавшийся на морском дне, опускается в результате общего пригибания земной коры, характерного для морских бассейнов. По мере погружения осадочных пород давление и температура в них повышаются. Это приводит к преобразованию рассеянной органики в диффузно рассеянную нефть.

Сторонники неорганической теории считают, что нефть образовалась из минеральных веществ.

Например, нашего знаменитого соотечественника Д. И. Менделеева поразила удивительная закономерность: нефтяные месторождения Пенсильвании и Кавказа, как правило, расположены вблизи крупных разломов земной коры. Основываясь на этом наблюдении, в 1876 г. он выдвинул так называемую «карбидную» гипотезу происхождения нефти. Зная о том, что средняя плотность Земли превышает плотность земной коры, он сделал вывод, что в недрах нашей планеты в основном залегают металлы. По его мнению, это должно быть железо. Процесс образования нефти виделся Д. И. Менделееву следующим. Во время горообразовательных процессов по трещинамразломам, рассекающим земную кору, вглубь нее проникает вода. Встречая на своем пути карбиды железа, она! вступает с ними в реакцию, в результате которой образуются оксиды же! леза и углеводороды. Затем последние по тем же разломам поднимаются! в верхние слои земной коры и образуют нефтяные месторождения

6. Этапы поиско - разведочных работ

Поиско - разведочные работы ведутся с целью открытия нефтяного или газового месторождения.

Поиско – разведочные работы делятся на 3 этапа:

1. региональные геологогеофизичечкие работы

2. подготовка плошадей к глубокому поисковому бурению

б. Бурение нефтяных и газовых скважин	1
3. поиски месторождений

- региональные геологогеофизичечкие работы

1.Составляется геологическая карта местности

2.Проводятся работы по расчете данной местности

3.Составляется представление о геологическом строении современном отложений

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2. подготовка плошадей к глубокому поисковому бурению

1)Бурятся картировочные и структурные скважины (20-30 м) для изучения геологического строения площади.

2)Проводят геофизические и геохимические методы разведки

3. поиски месторождений

Глубокое бурение поисковых скважин приводит к детальной разведке месторождения.

7-8. Основные геофизические или геохимические методы разведки

Геофизические методы 1)сейсморазведка 2)электроразведка 3)гравразведка 4)магниторазведка

Сейсморазведка – основана на распространении упругих колебаний в земной коре. Сейсмические волны, вызваны искусственным путём, распространяются в горной породе. Волны часто отражаются и регистрируются сейсмографом, частично преломляются и идут к следующей границе пород.

Электроразведка – основана на различии в удельном электрическом сопротивлении горных пород.

Гравразведка – основана на неоднородности гравитационного поля земной поверхности, обусловленного различной плотностью горных пород.

Магниторазведка - основана на неоднородности магнитного поля на поверхности земли, обусловленной неодинаковой магнитоактивности горных пород.

Геохимические методы: 1)Газовая съёмка 2)Бактериологическая съёмка

Газовая съёмка - основана на улавливании незначительного количества углеводорода Бактериологическая съёмка – берут на пробе почв и устанавливают наличии бактерий, которым для жизнедеятельности необходимо наличие углеводородов.

10. Строение состав и возраст земной горы

Земная кора—наружная твердая оболочка, толщина которой колеблется от 6 км под дном океанов до 70 км под горами. Мантия располагается непосредственно под земной" корой и достигает глубин порядка 3000 км. Ядро—центральная часть Земли. Масса земной коры составляет менее 1 % массы нашей планеты, мантии—около 70, а ядра— около 30.б.ВБурението женефтяныхвремяиобъемгазовых скважинземной коры равен 1,5% объема всей Земли2 , мантии—82, а ядра—16,5. О ядре Земли в настоящее время известно очень мало. Но достоверно установлено, что вещество, из которого оно состоит, имеет высокую плотность.

11. Геохронолическая таблица

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Эра	Период	Сталия развития	Начал
(группа)	(система)	органического мира	о
Кайнозойск	Четвертичны	Животный н растительный	2
ая	й	мир близок к современному.
	Неогеновый	Интенсивное развитие	26
	Палеогеновы	млекопитающих, расцвет	67
Мезозойска	Меловой	Развитие крупных	137
я		пресмыкающихся ни суше;
	Юрский	Расцвет гигантских	195
		пресмыкающихся и флоры
		голосеменных. Появление ле-
	Триасовый	Распространение наземных	240
		форм пресмыкающихся;
Палеозойск	Пермский	Появление пресмыкающихся;	285
ая		широкое распространение
		крупных земнополных.
		Появление голосеменных
		растений. Вымирание
		олеченогих
	Кам сн и оу	Развитие фауны	3G0
	гол ьн ы й	земноводных. Расцвет
		плаунонидных
		папоротниковых растений
	Девонский	Появление насекомых и	410
		земноводных. Развитие
	Силурийский	Следы наземной жизни,	440
		первые рыбы; разнообразная
	Ордовикский		500
	КембрийскийПримитивные <|юрмм		570
Протерозой	-	Широкое распространение	2600
Археозойск	-	Остатки органического мира	Более
ая		неизвестны	2600

12. Земная кора сложена из горных пород, которая по происхождению делятся на три группы:

Магматические породы образовались в результате застывания магмы и имеют, в основном, кристаллическое строение. Типичные представители магматических пород— базальты и граниты.

Осадочные породы образовались в результате осаждения органических и неорганических веществ на дне водных бассейнов и поверхности материков. В свою очередь, они делятся на обломочные породы, а также породы химического, органического и смешанного происхождения.

б. Бурение нефтяных и газовых скважин

3

Обломочные породы образовались в результате отложения мелких кусочков разрушенных пород. К ним относятся валуны, галечники, гравий, пески, песчаники, глины и др.

Метаморфические породы образовались из магматических и осадочных горных пород под воздействием высоких температур и давлений в толще земной коры. К ним относятся сланцы мрамор, яшмы и др.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Понятие о пласте

Пласты осадочных пород могут залегать не только горизонтально, но и в виде складок. Изгиб пласта, направленный выпуклостью вверх, называется антиклиналью, а выпуклостью вниз синклиналью. Поверхность, ограничивающая пласт снизу, называется подошвой, а сверху - кровлей

14. Образование нефтяных и газовых залежей. Основные элементы нефтегазовой залежи

Скопление нефти и газа, сосредоточенное в ловушке в количестве, достаточном для промышленной разработки, наз-ся залежью.

Поверхность, разделяющая нефть и воду или нефть и газ, называется соответственно водонефтяным или газонефтяным контактом. Линия пересечения поверхности контактов с кровлей пласта называется соответственно внешним контуром нефтеносности или газоносности, а с подошвой пласта — внутренним контуром нефтеносности или газоносности. Кратчайшее расстояние между кровлей и подошвой нефтегазоносного пласта называют его толщиной.

Под месторождением нефти и газа понимается совокупность залежей, приуроченных к общему участку земной поверхности.

16. Физико-химический свойства и состав нефти

Говоря о составе нефти, различают элементный, фракционный и групповой составы. Основными ее элементами являются углерод (83...87%) и водород (11... 14%). Наиболее часто встречающаяся примесь—сера (до 7%).Кислород встречается не в чистом виде, а в различных соединениях Из металлов присутствуют железо, магний, алюминий, медь, натрий, олово, кобальт,

хром, германий, ванадий, никель и другие.

На технологию транспорта и хранения нефти влияют физические свойства. Плотность нефтей колеблется в пределах от 760 до 940 кг/м3. От вязкости зависит выбор технологии перекачки, энергозатраты на транспортировку нефти и др.

Важнейшим показателем качества нефти является фракционный состав.

Фракционный состав определяется при лабораторной перегонке с использованием метода постепенного испарения, в процессе которой при постепенно повышающейся температуре из нефти отгоняют части - фракции, отличающиеся друг от друга пределами выкипания.

Каждая из фракций характеризуется температурами начала и конца кипения.

17.Физико-химический свойства и состав природного газа

Всостав газообразного топлива входят горючая и негорючая части. Чем больше горючая часть топлива, тем больше удельная теплота его сгорания. Различия в физико-химических

и теплотехнических характеристиках газового топлива обусловлены разным количеством

б. Бурение нефтяных и газовых скважин 4

в составе газа горючих и негорючих газообразных компонентов (балластов), а также вредных примесей.

Теплота сгорания - это количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 м3 газа. Важнейшей особенностью любого горючего газа является жаропроизводительность, т. е. максимальная температура достигаемая при полном сгорании газа, У природного газа отсутствует запах. Для того чтобы определить утечку газ одоризируют (т.е. придают ему специфический запах).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

18. Пористость горных пород

Пористость горных пород понимается как наличие в ней пустот, трещин, каверн и пор, не заполненных твердым веществом. Пористость определяет способность горной породы вмещать в себя нефть, газ и воду. Каналы, образуемые порами , можно разделить на три группы

-сверхкапиллярные диаметром более 0,5мм -капиллярные от 0,5 до 0,0002мм -субкапиллярные менее 0,0002мм

Отношение суммарного объёма пор к общему объему образца породы наз-ся коэффициентом полной пористости. Наряду с коэффициентом полной пористости используют также коэффициентом открытой и эффективной пористости

19. Проницаемость горных пород

По проницаемости горне породы делятся на проницаемыеколлекторы и непроницаемые

–покрышки.

Под проницаемостью горных пород понимают их способность пропускать через себя жидкости или газы. Проницаемость горных пород характеризуется коэффициентом проницаемости, входящим в формулу линейного закона фильтрации Дарси и имеющим размерность «метр в квадрате».

Абсолютной называется проницаемость пористой среды, наблюдающаяся при фильтрации только одной какой-либо фазы (воды, нефти или газа), которой заполнена пористая среда.

Под эффективной (фазовой) проницаемостью понимают проницаемость пористой среды для жидкости или газа при одновременной фильтрации многофазных систем. Относителной – это отношение между абсолютной и эффективной.

Фазовая проницаемость зависит от свойств пористой среды и каждой фазы в отдельности, от соотношения фаз в смеси и существующих градиентов давления. Относительной проницаемостью пористой среды называется отношение эффективной (фазовой) проницаемости к абсолютной проницаемости.

20. Понятие о скважине.

Бурение – это процесс соружения скважины путем разрушения горных пород. Скважина –горную выработку круглого сечения, сооружаемую без доступа в нее людей, у которого длина во много раз больше диаметра.

Устьеверхняя часть скважина

Забой – дноб. Бурениескважинынефтяных и газовых скважин 5

Ствол скважины – боковая поверхность Длина скважины расстояние от устья до забоя по стволу скважины Глубина – проекция оси на вертикаль

21.Способы бурения нефтяных и газовых скважин

Существует сплошное и колонковое бурение

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

При сплошном бурении разрушается весь забой скважины Колонковое бурение предусматривает разрушение пород только по кольцу с целью

извлечения керна - цилиндрического образца горных пород на всей или на части длинны скважины. С помощью керна изучают состав, строение горных пород.

По способу		Механическ	Ударное
воздействи			вращательн	Роторное
				с	винтовой
				Двигател	Электробур
					Турбобур
		Немеханиче	Гидравлическое
			Термическое
			Взрывное
			Электрофизическое
По		Сплошное
характеру
горных		Колонковое
пород	на
По	типу режуще-скалывающего Лопастные

дробяще-скалывающего Шарошечные

режуще-истирающего Алмазные

Твердосплавные

22. Оборудование буровой установки

Буровая установка—это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке скважины. В состав буровой установки входят:

•буровая вышка;

•оборудование для механизации спускоподъемных операций;

•наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении;

•силовой привод;

•циркуляционная система бурового раствора;

•привышечные сооружения.

Буровая вышка – это сооружение над скважиной для спуска и подъёма бурового инструмента. Различают два типа вышек – мачтовые и башенные. Башенная вышка имеет форму правильной усечённой пирамиды. Вышки мачтового типа бывают одноопорные и двухопорные, последние более распространенный

б. Бурение нефтяных и газовых скважин

6

23. Разновидности буровых долот

Долото – буровой инструмент, предназначенный для механического разрушения горных пород.

Долота бывают след видов:

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ЛОПАСНЫЕ ДОЛОТА По числу лопастей бывает 2 и 3х лопастные долота. Для увеличения износа стойкости

лопасти формируют твёрдыми сплавами. В долоте имеются специальные отверстия для выхода промывочных жидкостей. Ск-ть истечения бурового раствора должна быть не менее 80 до 120 км/ч.

ШАРОШОЧНЫЕ ДОЛОТА Бывают однодвухтрёхчетырёх- и шестишарошочные долота. С повышением

твёрдости горных пород рекомендуется использовать долото с меньшей высотой зубов и с меньшим шагом между ними.

твёрдосплавные

АЛАМАЗНЫЕ ДОЛОТА Применяются при бурении пород средней твёрдости и твёрдых и для бурения пород на

нижних интервалов скважин. Состоят из алмазнонесущей головки или матрица и стального корпуса. Алмазное долото заменяет при разработке от 15 до 20 шарошечных долот

24.Состав, назначение и условия работы бурильной колоны

Непрерывная многозвенная система инструментов и оборудования , расположенная ниже верлюга, называется бурильной колонной

Бурильная труба состоит из: -ведущей трубы -бурильных труб -переводников

-утяжеленных бурильных труб -центнеров

Основное назначение бурильной колонны - обеспечить гидравлическую и механическую связь работающего на забое долота и ствола скважины с поверхностным механическим и гидравлическим оборудованием. Одновременно бурильная колонна служит инструментом для доставки в скважину буровых и колонковых долот.

Работа бурильной колонны зависит от многообразия и сложности действующих нагрузок. Работа бурильной колонны осуществляется в процессе ее вращения в скважине при роторном бурении и восприятием реактивного крутящего момента при турбинном бурении. На напряженное состояние металла труб оказывают влияние растягивающие, сжимающие и изгибающие нагрузки.

25. Механизмы для вращения долота

В качестве забойных двигателей при бурении используют турбобур, электробур и винтовой двигатель, устанавливаемые непосредственно над долотом.

Турбобур —это многоступенчатая турбина (число ступеней до 350), каждая ступень которой состоит из статора, жестко соединенного с корпусом турбобура, и ротора, укрепленного на валу турбобура При буренки с помощью электробура питание электродвигателя осуществляется через

кабель, укрепленный внутри бурильных труб

Основными элементами винтового двигателя являются статор и ротор. Внутренняя

б. Бурение нефтяных и газовых скважин 7

поверхность статора имеет вид многозаходной винтовой поверхности. А ротор изготовляют из стали в виде многозаходного винта.

26. Назначение и классификация промывочных агентов

Для того, чтобы удалить из скважины разрушенную горную породу используют буровой раствор, который закачивают в скважину с помощью шлангов и системы труб. Буровой растворвода, смешанная с глиной. Буровой раствор не только удаляет разрушенную

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

горную породу, но и высыхая укрепляет стенки скважины, предохраняя от осыпания. После чего этот буровой раствор стекает в специальную ёмкость для отстаивания, после он опят поступает в скважину.

Ф-ции:

1.Вынос разбуренных частиц породы на поверхность

2.Удерживание частиц выбуренной породы при прекращении циркуляции

3.Создание противодавления стенки скважины и предупреждение проникновения в скважину флюида из пластов 4.Глинизация стенок скважины, который препятствует осыпанию стенок скважины

5.охлаждение долота, турбобура и бурильной колоны

6.передача энергии долоту через турбобур

7. защита бурового оборудования и бурильной колоны от коррозии

8.Смазка трущихся деталей.

Классификация промывочных агентов:

1.На водной основевода и глинистые растворы

2.Промывочные жидкости – углеводородные растворы

3.Аэрированные жидкости – добавление воздуха

4.Газы

27. Буровые промывочные растворы на водной основе

Техническая вода — наиболее доступная и дешевая промывочная жидкость. Имея малую вязкость, она легко прокачивается, хорошо удаляет шлам с забоя скважины и лучше, чем другие жидкости, охлаждает долото.

Естественным буровым раствором называют водную суспензию. Основное достоинство применения естественных буровых растворов состоит в значительном сокращении потребности в привозных материалах на их приготовление и обработку, что ведет к удешевлению растворов.

Глинистые буровые растворы получили наибольшее распространение при бурении скважин.

Глинистые растворы глинизируют стенки скважины, образуя тонкую плотную корку, которая препятствует проникновению фильтрата в пласты. Их плотность и вязкость таковы, что растворы удерживают шлам разбуренной породы даже в покое, предотвращая его оседание на забой при перерывах в промывке.

К неглинистым относятся буровые растворы, приготовленные без использования глины. Безглииистый буровой раствор с конденсированной твердой фазой готовится на водной основе. Другим типом неглинистых буровых растворов являются биополимерпые растворы. Биополимеры получают при воздействии некоторых штаммов бактерий на полисахариды.

б. Бурение нефтяных и газовых скважин

8

28. Буровые растворы на углеводородной основе

Буровые растворы на углеводородной основе представляют собой многокомпонентную систему, в которой дисперсионной (несущей) средой является нефть или жидкие нефтепродукты, а дисперсной фазой —окисленный битум, асфальт или

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

специально обработанная глина.

Буровые растворы на углеводородной основе не оказывают отрицательного влияния на свойства коллекторов нефти и газа.

У эмульсионных буровых растворов дисперсионной средой является эмульсия типа «вода в нефти», а дисперсной фазой—глина.

Эмульсионные буровые растворы используются при бурении в глинистых отложениях и солевых толщах. Они обладают хорошими смазочными свойствами и способствуют предупреждению прихвата инструмента в скважине.

Сущность бурения с продувкой газом заключается в том, что для очистки забоя, выноса выбуренной породы на дневную поверхность, а также для охлаждения долота используют сжатый воздух, естественный газ или выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания.

Аэрированные буровые растворы представляют собой смеси пузырьков воздуха с промывочными жидкостям.

Большим преимуществом аэрированных жидкостей является возможность их применения в осложненных условиях бурения, при катастрофических поглощениях промывочных жидкостей, вскрытии продуктивных пластов с низким давлением.

29.Основные элементы поверхностной циркуляционной системы и их назначение

ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ - система,

обеспечивающая промывку (очистку) скважины путем многократной принудительной циркуляции очистного агента по замкнутому кругу: насос (компрессор) - забой скважины - насос (компрессор). В технологическую цепочку циркуляционной системы входят буровой насос (главный исполнительный орган), силовой привод насоса, трансмиссия, редуктор, манифольд высокого давления со стояком и шлангом, вертлюг, механизмы и аппараты для приготовления, очистки и обработки промывочной жидкости, элементы поверхностной циркуляционной системы - желоба, трубопроводы, емкости, вибросита, гидроциклоны и др. В случае использования газообразных агентов в качестве главного исполнительного органа в технологическую цепочку входит компрессор.

30. Блок приготовления и блок очистки бурового раствора

Приготовление бурового раствора —это получение промывочной жидкости с необходимыми свойствами в результате переработки исходных материалов и взаимодействия компонентов.

Организация работ и технология приготовления бурового раствора зависят от его рецептуры, состояния исходных материалов и технического оснащения Очистка промывочной жидкости осуществляется как за счет естественного выпадения

частиц породы в желобах и емкостях, так и принудительно в механических устройствах

(виброситах. Бурение, гидроциклонахнефтяныхг зовыхи тскважин. п.). Окончательная очистка раствора от 9мельчайших

взвешенных частиц породы производится в емкости б с помощью химических реагентов, под действием которых очень мелкие частицы как бы слипаются, после чего выпадают в осадок. Очищенный буровой раствор насосом 9 по нагнетательному трубопроводу 10 вновь подается в скважину

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

31. Назначение и конструкция обсадной колоны

Верхний слой Земли представлен молодыми рыхлыми отложениями. При бурении он будет легко размываться и поэтому требует укрепления. С этой целью бурят шурф глубиной 4-8 метров и в него опускается обсадная труба, называемая направлением. Пространство между обсадной трубой и шурфом бетонируется. Таким образом, надежно укрепляется устье скважины. В верхней части обсадной трубы заранее вырезается специальное окно для отвода промывочной жидкости. До глубин 50-400 метров залегают трещиноватые породы. Для перекрытия и изоляции этих пород спускается второй ряд обсадных труб -кондуктор. Пространство между скважиной и кондуктором цементируется.

Если в дальнейшем не встречаются пласты, подлежащие изоляции, то скважина бурится до продуктивного горизонта и в нее спускается последняя обсадная труба - эксплуатационная колонна.

Конструкция такой скважины получила название одноколонной.

Если будут встречаться осложняющие работу горизонты, то могут опускаться дополнительные колонны - промежуточные. Иногда их количество доходит до трех. Конструкция в этом случае называется, соответственно, двух, трех и четырехколонной.

32. Цементирование обсадных колон

Качественное первичное цементирование обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах — основа дальнейшей их длительной, безаварийной и эффективной эксплуатации.

Комплексная технология включает в себя ряд последовательных операций:

-подготовка ствола скважины путем скользящей прокачки специальной комбинированной буферной жидкости,

-опрессовка ствола скважины на расчетное давление;

-закачка тампонажного раствора, в том числе газонаполненной тампонажной системы

-приготовление и закачка в заданные интервалы, сложенные проницаемыми породами порций специального тампонажного раствора с повышенными изолирующими и прочностными свойствами;

-создание противодавления в заколонное пространство обсадной колонны.

33. Вызов притока нефти ли газа из продуктивного пласта

При вызове притока флюидов из коллектора необходимо учитывать вещественный состав пласта, качество его сцементированности, условия залегания, характер проявления вод и др. Недоучет конкретных условий может привести к разрушениям слабосцементированной породы в приствольной зоне, нарушениям цементного кольца, деформации эксплуатационной колонны, прорыву посторонних вод и т.д.

Считают, что приток будет интенсивным при создании высоких депрессий на пласт, достигаемых за короткий промежуток времени, причем после начала притока рекомендуется некоторое время поддерживать форсированный режим работы скважины для хорошей очистки призабойной зоны пласта.

Движущей силой процессов являются:

перепады давления на пласт и интенсивность их приложения;

б. Бурение нефтяных и газовых скважин

10

разность забойной и пластовой температур; результирующее давление физико-химических процессов, которые определяются

наличием контракционного градиента, градиента напряжения смачиваемости, электродвижущими силами и т.д