Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 [ 170 ] 171 172 173 174 175 176 177 178

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Источники энергии подразделяются па возобновляемые (солнце, ветер, геотермальные источники, приливы и отливы, реки) и невозобиовляемые (уголь, нефть, газ).

Различают месторождения следующих размеров (нефть - в млн. т, газ - в млрд. м: мелкие - до 10, средние - 10...30, крупные -30...300, гиганты - 300...1000, уникальные - свыше 1000.

Исчисление возраста горных пород производится в соответствии с геохронологической таблицей, согласгю которой все время формирования земной коры делится 1шэры (кайнозойскую, мезозойскую, палеозойскую, протерозойскую,археозойскую), эры - шпериоды, периоды - иа эпохи, эпохи - на века.

По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические (или изверженные), осадочные и метаморфические.

Магматические породы образовались в результате застывания магмы и имеют, в основном, кристаллическое строение. Осадочные породы сформировались в результате осаждения органических и неорганических веществ на дне водных бассейнов и поверхности материков; они могут быть обломочные, химического и органического происхождения. Метаморфические породы образовались из магматических и осадочных пород под воздействием высоких температур и давлений в толще земной коры.

Осадочные горные породы сложены, в основном, из почти параллельных слоев (пластов), отличающихся составом, структурой, твердостью и окраской. Поверхность, ограничивающая пласт снизу, называется подошвой, а сверху - кровлей.

Изгиб пласта, направленный выпуклостью вверх, называется антиклиналью, а выпухслостью вниз - синклиналью.

По проницаемости горные породы делятся па проницаемые (коллекторы) и непроницаемые (покрышки). Коллекторы - это любые горные породы, которые могут вмещать в себя и отдавать жидкости и газы; они бывают гранулярными и трещиттми.

Способность пород вмещать воду, жидкие и газообразные углеводороды определяется их пористостью. Отношение суммарного объема пор к общему объему образца породы называется коэффициентом пористости.

Способность горных пород пропускать через свои поры или трещины жидкость и газы называется про1шцаемостью.

Различают элементны!!, фрак!щонный и грунпово1"г составы нефти. Элементный состав характеризуется процент!нлм содержанием в иефти отдсл!Я1ых химических элеме1!тов (углерод - 83...87 %, водород - 11...14 %, сера - до 7 %, азот - менее 1,7 %, кислород - ме1!ее 3,6 % и т.д.). Фракционный состав нефти определяется при разделении входящих в нее соедииепи! по температуре кипения. Фракцией 1!азывается доля нефти, выкипа10!цая в определенном интервале температур. Началом кипения фракции считают температуру падения первой !<:апли С!<:о1гденсировавшихся паров. Концом кипения фракции считают температуру, при которой испарение фракции прекра1цает-ся. Под групповым составом иефти понимают количественное соот!!ошение в !ieft отдельных групп углеводородов {парафиновые, нафтеновые, ароматические) и соедГШений {кислородные, азотистые и т.д.).

Природные газы делятся на три групптл: 1) газы, добываемые 1!3 чисто газовых месторождений (содержание метана более 90 %); 2) газы 11ефтя1плх месторожде1!ий (метана - 30...70 %); 3) газы газо!<:он-денсатных месторождеп!1Й.

Для формирования крупных скоплений нефти и газа необходимо выполнение слсдуюищх условий: !1ал1-!чие проницаемых гюриых пород {коллекторов), !1епроиицаем111х гор!1ых пород, ограничивающих перемеще!1ие 1!ефти и газа по вертикали {покрышек), а также пласта особой с})ормы, попав в который нефть и газ оказываются в ловупше.

Скопле1!ие нефти и газа, сосредоточе1!Пое в лову1!!ке в количестве, достаточ!10м для промышленной разработки, паз!з1вается залежью. Под месторождепием нефт!! пли газа понимается совокупность залеже!!, приуроченных к общему участку земной поверх1!ости.

В продуктивном пласте поверхность, разделяющая нефть и воду или нефть и газ, называется соответственно водонефтяным или газонефтяным контактом. Линия пересечения поверхности контактов с кровлей пласта называется соответственно внеш1шм контуром иефтенос!1ости (1азопоспости), а с подошвой !UiacTa - внутренним контуром !1ефтеносности (газоиосиости).

Давление, под воздействием которого находятся жидкости и газы в продуктивном пласте, называется пластовым.

Поисково-разведочные работы иа !1ефть и газ осуществляются геологическими, геофизическими, гидрогеохимическимп методами, а также бурением скважин и их исследованием. Приме1!яя геологические методы, строят геологичес!<:у10 карту и геологические разрезгз! местности, т.е. изучают строение верхней части гори!>1х пород. С 1!омощыо геофизических методов (сейсморазведка,

электроразведка, магниторазведка) изучают строение недр и выявляют места гравитационных, .-злектрическнх и магнитных аномалий, позволяюпдих предполагать наличие в них нефти и газа. Гидрогеохи-мическими методами (газовая, люминисцеитио-битумпологическая, радиоактивная съемки, гидрохимический метод) устанавливают качественно наличие.нефти и газа под землей. Бурением и исследованием скважин (электрокаротаж, термометрический, радиометрический, акустический и другие методы) оконтуривают залежи, определяют глубину залегания и мощность нефтегазоносных пластов, т.е. подтверждают промышленный характер залежей и определяют количество полезных ископаемых в них.

Бурение - это процесс сооружения скважины путем разрушения горных пород. Верхняя часть скважины называется устьем, дно - забоем, боковая поверхность - стенкой, а пространство, ограниченное стенкой - стволом скважины. Длина скважины - это расстояние от устья до забоя по оси ствола, а глубина - проекция длины на вертикальную ось.

Различают механические (ударное, вращательное) и немеханические {гидравлический, термический, электрофизический) способы бурения.

При вращательном бурении разрушение горной породы производится с помощью вращающегося долота, на которое действует осевая нагрузка. Вращение долоту передается либо от ротора через колонку бурильных труб (роторное бурение), либо от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового двигателя), устанавливаемого непосредственно над долотом.

Буровые долота бывают трех типов: 1) режуще-скалывающего действия, разрушающие породу лопастями (лопастные долота); 2) дробяще- скалывающего действия, разрушающие породу зубьями шарошек (шарошечные долота), 3) режуще-истирающего действия, разрушающие породу алмазными зернами или твердосплавными штырями, которые расположены в торцевой части долота (алмазные и твердосплавные долота).

Для бурения скважин используется комплекс наземного оборудования, называемый буровой установкой и включающий в общем случае буровую вышку; оборудование для механизации спуско-подъемных операций (тадевая система, лебедка); силовой привод (дизельный, электрический, дизель-электрический, дизель-гидравлический); оборудование для приготовления, очистки и регенерации промывочной лсидкости; привышечные сооружения.

К осложнениям, возникающим при бурении, относятся обвалы пород; поглощение промывочной жидкости; газо-, нефте- и