Разработка месторождений нефти и газа

Нефть и газ добываются человеком еще с давних времен, правда, когда-то для этого брали на вооружение иные способы. Например, собирали нефть скапливающуюся на поверхности различных водоемов, обрабатывали песочные образования и известняковые отложения, содержащие нефть.

Делали это с помощью специальных устройств – колодцев. Сегодня разработка месторождений нефти и газа включает в себя стадии, основанные на опыте, научном фундаменте и новейшем оборудовании.

Основы разработки месторождений нефти и газа

Начало развития основ разработки месторождений нефти и газа было положено с первым опытом бурения скважин при помощи механического способа. И на сегодняшний день почти вся добыча нефти осуществляется посредством выкачки ее из земли, используя буровые скважины. Сейчас структура базы сырья следующая: большие месторождения нефти имеют длительный срок разработки.

Этот факт может быть нецелесообразным, если брать во внимание вовлечение запасов, которые не выработаны. Это может стать причиной того, что большие объемы запасов не будут использованы в промышленной разработке.

Вся система разработки месторождения нефти и эксплуатирование скважин неразрывно связана с тем, какой режим имеет пласт.

Режим залежей нефти – это ничто иное, как преобладающая сила энергии пласта, которая проявляет себя в момент начинала разработки. У каждого режима есть своя закономерность, сроки проявления. Режимы бывают следующими:
• Газонапорного типа;
• Водонапорного типа;
• Гравитационного типа;
• Растворенного газа и т.д.

Газовый фактор зависит от количества извлечения, а также от того, как изменяется наличие нефти в процессе определенного времени. Стоит иметь в виду, что режимы могут взаимодействовать между собой, а также действовать поодиночке. Исходя из опыта, можно говорить о том, что в режимах смешанного типа газовый фактор изменяется с преобладающим режимом, который начинает проявляться в процессе разработки.

К основным режимам разработки месторождений нефти и газа относится следующие.

  • Упругий, где единственной используемой энергией является энергия, которая появляется от горных пород, воды и нефти.
  • Водонапорный, здесь в качестве энергии выступает энергия гидростатического напора. С помощью напора и давления воды начинает свое движение нефть. Она движется к скважине из пластов. При этом вода воздействует на нефть снизу.
  • Газонапорный, использующий энергию сжатого газа, заключен в газовой шапке. Расширяющий газ толкает к забоям нефтяные образования. При этом газ находится в свободном состоянии. На нефть в этом случае происходит давление сверху.
  • Режим растворенного газа, предполагает, что в качестве основного источника выступает энергия расширяющего или выделяющегося газа. Этот режим начинает проявляться при слабом напоре краевых вод или в случае, когда в залежах нет свободного газа. Расширяющий газ способствует тому, что нефть продвигается.
  • Гравитационный режим двигает нефть из пласта с помощью гравитационных сил. В этом случае нет газовой шапки, кроме того отсутствует давление вод, как и газ, который был бы растворен в нефти. В залежи начинает действовать гравитация, осуществляющая приток нефти к забоям. Такой режим можно встретить в особенности на тех месторождениях, которые достигли позднего этапа.

Сложно встретить режимы одиночные, обычно они между собой сочетаются Например, одновременно нефть разрабатывается благодаря давлению газа в газовой шапке, а также с помощью напора краевых вод. Тем временем режим растворенного газа с легкостью сочетается с другими, например, с газонапорным. Это значит, что если смешиваются режимы, то движущих сил становится несколько.

Системы разработки месторождений нефти и газа

Разрабатывать месторождения ископаемых – трудоемкий процесс. Он являет собой целую систему, куда входят организационные мероприятия и технические, благодаря которым осуществляется добыча из земли полезных ископаемых. Разрабатываются месторождения посредством буровых скважин, кроме того, может использовать и иная добыча – шахтная. Такой способ применяется далеко не везде.

Система, которая предполагает разработку залежей, являет собой форму, за счет которой нефть начинает двигаться в пластах к эксплуатирующим скважинам. В систему разработки включено следующее:

  • Сетка, которая показывает размещение скважин на определенных объектах, а также с каким порядком и темпами они вводятся в работу.
  • Способы, благодаря которым осуществляется регулировка баланса, а также использования энергии в пластах.
  • Порядок введения объекта в эксплуатацию.

Следует знать, что системы, разрабатывающие многопластовые месторождения, а также системы, ведущие разработку отдельных залежей, именно однопластовых месторождения, отличаются друг от друга.

Объектом разработки являются продуктивные пласты, их может быть и несколько и всего один. Выделяя объекты, необходимо принимать во внимание следующие параметры:

  • Какие свойства геолого-физические имеют пород-коллекторы
  • Какие физико-химические свойства имеет газ, нефть и вода
  • Какого фазовое состояние, в котором находятся углеводороды и режим пластов
  • Какая используется технология эксплуатации

Объекты разработки делятся на два типа и могут быть возвратными и самостоятельными. Разработка возвратных осуществляется скважинами, которые в первую очередь эксплуатируют какой-то иной объект. А в самостоятельных такого процесса нет.

Стадии разработки месторождений нефти и газа

Стадия – это характерный период разработки, который отличается тем, что все показатели имеют определенные закономерности. В свою очередь к технико-экономическим и технологическим показателям относится добыча нефти, как текущая, которая вычисляется раз в год по средним показателям, так и наколенная, которая суммируется за все время, а также добыча жидкости, а именно воды и нефти, так текущая, так и суммарная. В число таких показателей также включена обводненность добываемой жидкости. К числу этих показателей можно также отнести:

  • Водонефтяной фактор
  • Закачку воды
  • Нефтеотдачу
  • Количество скважин
  • Давления: пластовое и забойное
  • Стоимость продукции
  • Газовый фактор
  • Вложения капитала
  • Расходы на эксплуатацию
  • Затраты.

На четырех стадиях разрабатываются залежи, имеющие пластовый тип. На первой осваиваются эксплуатационные объекты. Здесь характерен интенсивное увеличение количества нефти, фонд скважин также становится больше, а давление пластов, наоборот, уменьшается. Стадии разработки месторождений нефти и газа длятся от 4 до 5 лет в зависимости от того, какую промышленную ценность имеют залежи. На второй стадии поддерживается высокий уровень добычи, здесь уровень добычи более стабильный, число скважин растет.

На третьей стадии наблюдается понижение уровня нефти, как и скважинный фонд также становится меньше, прогрессирует обводнение. Это наиболее сложный этап, здесь важно замедлить темпы. Длительность его составляет около 10 лет, но во многом зависит от того, какова продолжительность первой и второй стадий. Четвертая, она же последняя. Темп отбора нефти становится постепенно ниже. От 15 до 20 лет может длится этот период.