Izbira sistema in naprav za pridobivanje olja naftna polja odvisno od več deset dejavnikov: od globine in kakovosti produktivnih plasti: količine nadomestljivih rezerv, njihove strukture na stopnja znanja (): značilnosti rezervoarja; sestava in lastnosti nafte: faktor plina in sestava pridruženih plinov: tlak nasičenja nafte s plinom: lastnosti in pogoji pojavljanja formacijskih voda; položaji stika voda-olje.

Poleg naštetih glavnih razvojnih kazalnikov se pri razvoju polja upoštevajo naravne in podnebne značilnosti, inženirske in geološke razmere.

Ena od glavnih zahtev razvoja je racionalizacija: zagotavljanje danih proizvodnih stopenj z minimalnimi kapitalskimi vložki in minimalnim vplivom na okolje. najpomembnejše sestavni del načrtovanje razvoja polja je dodelitev operativnih zmogljivosti. Del nahajališča nafte, ki je namenjen izkoriščanju s strani neodvisne mreže proizvodnih in vbrizgalnih vrtin, se imenuje proizvodni objekt.

Raziskana nahajališča se štejejo za pripravljena za industrijski razvoj pod naslednjimi pogoji:

· pridobljeno dovoljenje za pravico do uporabe podzemlja;

· izvedeno je bilo poskusno-industrijsko delovanje ločenih odsekov;

· bilančne zaloge ogljikovodikov industrijskega pomena, predstavljajo najmanj 80 % kategorije in do 20 % kategorije;

Surovinska baza ocenjena gradbeni materiali in viri oskrbe z vodo;

· odobrena dokumentacija za izrabo APG, plinskega kondenzata in drugih pripadajočih dragocenih komponent;

· Izvajajo se ukrepi za preprečevanje onesnaževanja okolja in zagotavljanje varnega izvajanja del.

Zahteve glavnega načrta

Shema generalnega načrta polja predvideva postavitev ustja nafte, plina, vbrizgalnih posameznih vrtin in grozdov vrtin, GZU, BPS. naprave za predhodno odvajanje formacijskih voda (UPS), grozd črpalne postaje(CPS), CS, inženirske komunikacije (ceste, naftovodi in plinovodi, vodovodi, daljnovodi, komunikacijski vodi, katodna zaščita itd.), ki zagotavljajo zbiranje in transport produktov iz vrtine ter oskrbo z električno energijo, toploto , voda in zrak.

Postavitev industrijskih in pomožnih zgradb in objektov mora biti izvedena glede na njihov funkcionalni in tehnološki namen, ob upoštevanju eksplozivne in požarne nevarnosti. Pri postavitvi obratov za proizvodnjo nafte na obalnih območjih rezervoarjev se načrtovalne oznake lokacij vzamejo 0,5 m nad najvišjim vodnim horizontom z verjetnostjo, da ga presežejo enkrat na 25 let (vrtine, GZU) in enkrat na 50 let (CS, CPS, BPS, UPS).

Okoljski ukrepi in elementi presoje vplivov na okolje so prisotni v normativni dokumenti za razvoj nahajališč. Vendar pa se z ustaljeno prakso interakcije med udeleženci pri razvoju nahajališč tipični okoljski problemi ne rešujejo preventivno, temveč ko se pojavijo. Obstaja vzorec - kot v več oddaljena lokacija nahajališče se nahaja, manj stroge okoljske omejitve so zanj in večja je okoljska škoda okolju.

Da bi se izognili družbenim in okoljskim težavam v kasnejših fazah proizvodnje nafte, je treba posvetovanja z vsemi zainteresiranimi organizacijami in posamezniki opraviti že pri načrtovanju razvoja polja. Delovanje naftnih polj škoduje okolju, ne glede na konstrukcijske značilnosti struktur in količine proizvedenih ogljikovodikov. Izvajanje dragih okoljskih ukrepov je treba izvajati pravočasno (likvidacija vodnjakov, skladiščnih jam, melioracije) in ne odlašati v nedogled.

Tehnološko varnost delovanja objektov v verigi "proizvodnja - zbiranje - priprava - transport" je v veliki meri zagotovljena z enakomernostjo razvoja zalog nafte. Za to je potrebno imeti zanesljive informacije o porazdelitvi energetskega potenciala rezervoarja, ki se odraža z uporabo izobarskih kart. Pri tem je izbira sheme združevanja vrtin bistvenega pomena. Znano je, da večje kot so plošče vrtine, dražje je vrtanje vrtine, saj so potrebni veliki odpadki iz navpične luknje (do 2-4 km ali več). Vendar to zmanjša stroške komunikacijskih koridorjev in poveča stopnjo okoljske varnosti ribištva kot celote.

vodni grozd

Pod vodnjaki je območje naravnega ali umetnega območja ozemlja dodeljeno z vrtinami, ki se nahajajo na njem, tehnološko opremo, inženirskimi komunikacijami in pisarniški prostor. Povečana gruča lahko vključuje več deset usmerjenih vrtin. Skupni pretok nafte ene plošče vrtine je vzet do 4000, faktor plina pa do 200.

Tehnološke strukture v grozdu vrtin običajno vključujejo:

· vodna mesta proizvodnih in vbrizgalnih vrtin;

merilne instalacije;

· dovodne enote za reagente-demulgatorje in inhibitorje;

· bloki za distribucijo plina in vode;

bloki za črpanje vode v injekcijske vrtine;

· ESP in SRP kontrolne postaje črpalk;

temelji za črpalne enote;

· transformatorske postaje;

mesta za popravilo;

· rezervoarsko-kolektorski in tehnološki cevovodi.

Objekti za vrtino lahko vključujejo enoto za čiščenje odpadne vode (SWSU) z lokalnim vbrizgavanjem vode v rezervoar. V tem primeru ni energetsko intenzivnega črpanja formacijskih vod do ločitev olj in nazaj, v transportnih koridorjih pa ni agresivnih formacijskih tekočin, kar povečuje okoljsko varnost polja.

Gradnja vrtin z velikimi odpadki pri dnu omejuje uporabo globokih palične črpalke zaradi zapletov, povezanih z obrabo cevi. Da bi se izognili nesrečam, pri izbiri črpalne opreme dajejo prednost ESP in hidravlično gnanim črpalnim sistemom v zaprtem sistemu zbiranja nafte in plina. Takšni sistemi omogočajo dobavo inhibitorjev za preprečevanje korozije in tvorbe voska.

Sistem naprav za obdelavo olja, odvajanje in vbrizgavanje vode je zgrajen glede na razporeditev zalog po območju nahajališča, stopnje proizvodnje, stopnje zalivanja in plinske nasičenosti nafte, tlaka na izviru vrtine, lokacije nahajališča. gruče vrtin (slika 5.1). Ti objekti morajo zagotavljati:

· zbiranje pod tlakom in transport izdelkov iz vrtine do CPS;

· ločevanje plina od nafte in brezkompresorski transport plina prve stopnje ločevanja do zbirnih mest, obrata za predelavo plina in za lastne potrebe;

· merjenje proizvodnih stroškov posameznih vrtin in grozdov, ki upoštevajo celotno proizvodnjo izdelkov iz vseh vrtin;

· predhodna dehidracija olja.

riž. 5.1. Shematski diagram sistema za zbiranje produktov iz vrtine na naftnem polju

Opomba: Izbira sistema za pridobivanje nafte in razvoj naftnega polja je odvisna od več deset dejavnikov.

Shema ureditve naftnih polj

Izbira sistema za pridobivanje nafte in razvoj naftnih polj je odvisna od več deset dejavnikov: od globine in kakovosti proizvodnih formacij: količine nadomestljivih zalog, njihove strukture glede na stopnjo raziskanosti (): značilnosti rezervoarja; sestava in lastnosti nafte: faktor plina in sestava pridruženih plinov: tlak nasičenja nafte s plinom: lastnosti in pogoji pojavljanja formacijskih voda; položaji stika voda-olje.

Poleg naštetih glavnih razvojnih kazalnikov se pri razvoju polja upoštevajo naravne in podnebne značilnosti, inženirske in geološke razmere.

Ena glavnih zahtev razvoja je racionalizacija: zagotavljanje danih proizvodnih stopenj z minimalnimi kapitalskimi vložki in minimalnim vplivom na okolje. Najpomembnejša komponenta načrtovanja razvoja polja je razporeditev proizvodnih zmogljivosti. Del naftnega nahajališča, ki je namenjen izkoriščanju s strani neodvisne mreže proizvodnih in vbrizgalnih vrtin, se imenuje proizvodni objekt.

Raziskana nahajališča se štejejo za pripravljena za industrijski razvoj pod naslednjimi pogoji:

Zahteve glavnega načrta

Shema generalnega načrta polja predvideva postavitev ustja nafte, plina, vbrizgalnih posameznih vrtin in grozdov vrtin, GZU, BPS. inštalacije za predhodni odvod formacijske vode (UPS), gručaste črpališča (CPS), kompresorske postaje, inženirske komunikacije (ceste, naftovodi in plinovodi, vodovodi, daljnovodi, komunikacijski vodi, katodna zaščita, itd.), zagotavljanje procesov za zbiranje in transport izdelkov iz vrtin ter oskrba z električno energijo, toploto, vodo in zrakom.

Postavitev industrijskih in pomožnih zgradb in objektov mora biti izvedena glede na njihov funkcionalni in tehnološki namen, ob upoštevanju eksplozivne in požarne nevarnosti. Pri postavitvi obratov za proizvodnjo nafte na obalnih območjih rezervoarjev se načrtovalne oznake lokacij vzamejo 0,5 m nad najvišjim vodnim horizontom z verjetnostjo, da ga presežejo enkrat na 25 let (vrtine, GZU) in enkrat na 50 let (CS, CPS, BPS, UPS).

Okoljski ukrepi in elementi presoje vplivov na okolje so vključeni v regulativne dokumente za razvoj nahajališč. Vendar pa se z ustaljeno prakso interakcije med udeleženci pri razvoju nahajališč tipični okoljski problemi ne rešujejo preventivno, temveč ko se pojavijo. Obstaja vzorec - bolj oddaljeno kot je nahajališče, manj stroge okoljske omejitve so zanj naložene in večja je okoljska škoda, povzročena okolju.

Da bi se izognili družbenim in okoljskim težavam v kasnejših fazah proizvodnje nafte, je treba posvetovanja z vsemi zainteresiranimi organizacijami in posamezniki opraviti že pri načrtovanju razvoja polja. Delovanje naftnih polj škoduje okolju, ne glede na konstrukcijske značilnosti struktur in količine proizvedenih ogljikovodikov. Izvajanje dragih okoljskih ukrepov je treba izvajati pravočasno (likvidacija vodnjakov, skladiščnih jam, melioracije) in ne odlašati v nedogled.

Tehnološko varnost delovanja objektov v verigi "proizvodnja - zbiranje - priprava - transport" je v veliki meri zagotovljena z enakomernostjo razvoja zalog nafte. Za to je potrebno imeti zanesljive informacije o porazdelitvi energetskega potenciala rezervoarja, ki se odraža z uporabo izobarskih kart. Pri tem je izbira sheme združevanja vrtin bistvenega pomena. Znano je, da večje kot so plošče vrtine, dražje je vrtanje vrtine, saj so potrebni veliki odpadki iz navpične luknje (do 2-4 km ali več). Vendar to zmanjša stroške komunikacijskih koridorjev in poveča stopnjo okoljske varnosti ribištva kot celote.

vodni grozd

Za grozde vrtin je dodeljeno območje naravnega ali umetnega območja ozemlja z vrtinami, tehnološko opremo, inženirskimi komunikacijami in pisarniškimi prostori, ki se nahajajo na njem. Povečana gruča lahko vključuje več deset usmerjenih vrtin. Skupni pretok nafte ene plošče vrtine je vzet do 4000, faktor plina pa do 200.

Tehnološke strukture v grozdu vrtin običajno vključujejo:

• mesta za proizvodnjo in vbrizgalne vrtine;
• merilne instalacije;
• dovodne enote za reagente-demulgatorje in inhibitorje;
• bloki za distribucijo plina in vode;
• enote za črpanje vode v vbrizgalne vrtine;
• ESP in SRP črpalke za krmiljenje;
• temelji za črpalne enote;
• transformatorske postaje;
• mesta za popravilo;
• zbirni rezervoar in tehnološki cevovodi.

Objekti za vrtino lahko vključujejo enoto za čiščenje odpadne vode (SWSU) z lokalnim vbrizgavanjem vode v rezervoar. V tem primeru ni energetsko intenzivnega črpanja formacijskih vod do ločitev olj in nazaj, v transportnih koridorjih pa ni agresivnih formacijskih tekočin, kar povečuje okoljsko varnost polja.

Gradnja vrtin z velikimi odpadki iz pridnene luknje omejuje uporabo paličnih črpalk za globoke vrtine zaradi zapletov, povezanih z abrazijo cevi. Da bi se izognili nesrečam, pri izbiri črpalne opreme dajejo prednost ESP in hidravlično gnanim črpalnim sistemom v zaprtem sistemu zbiranja nafte in plina. Takšni sistemi omogočajo dobavo inhibitorjev za preprečevanje korozije in tvorbe voska.

Sistem naprav za obdelavo olja, odvajanje in vbrizgavanje vode je zgrajen glede na razporeditev zalog po območju nahajališča, stopnje proizvodnje, stopnje zalivanja in plinske nasičenosti nafte, tlaka na izviru vrtine, lokacije nahajališča. gruče vrtin (slika 5.1). Ti objekti morajo zagotavljati:

• zbiranje pod tlakom in transport izdelkov iz vrtine do CPS;
• ločevanje plina od nafte in brezkompresorski transport plina prve stopnje separacije do zbirnih mest, obrata za predelavo plina in za lastne potrebe;
• merjenje proizvodnih stroškov posameznih vrtin in grozdov z upoštevanjem celotne proizvodnje izdelkov iz vseh vrtin;
• predhodna dehidracija olja.

riž. 5.1.

Skupinske merilne postaje

Zmes plina in tekočine iz proizvodnih vrtin vstopi v GZU, v kateri se avtomatsko izvaja periodično merjenje v merilnem separatorju pretokov tekočine in plina vsake vrtine. Število inštalacij se določi z izračuni. Na mestih GZU se nahajajo bloki za vbrizgavanje demulgatorja in inhibitorja korozije.

Booster črpalna postaja

V primerih, ko je razdalja od plošč vodnjakov do CPS velika in tlak glave vrtine ni dovolj za črpanje tekočin, se zgradi BPS. Mešanica vstopa v BPS po cevovodih za zbiranje nafte po GZU.

DNS vključuje naslednje blokovne strukture:

• prva stopnja ločevanja s predhodno ekstrakcijo plina;
• predhodna dehidracija in čiščenje formacijske vode;
• merjenje nafte, plina in vode;
• črpalna in kompresorska zračna enota;
• vbrizgavanje reagenta pred prvo stopnjo ločevanja;
• vbrizgavanje inhibitorjev v plinovode in naftovode;
• zasilne posode.

Izgradnja pospeševalne črpalne postaje je nujna, ker črpalna oprema ne omogoča črpanja mešanic z visoko vsebnostjo plina zaradi pojava kavitacijskih procesov. Plin, ki se izloči kot posledica znižanja tlaka v prvi stopnji ločevanja, se najpogosteje dovaja v baklo ali za lokalno uporabo. Olje in voda z raztopljenim preostalim plinom vstopata v separatorje druge stopnje na CPS in OTU.

Centralno zbirno mesto

Na CPS gre surova nafta skozi celoten cikel predelave, ki vključuje dvo- ali tristopenjsko razplinjevanje olja z uporabo separatorjev in dovajanje nafte v zahtevane pogoje glede na nasičeni parni tlak. Po ločevanju se plin očisti iz padajočih tekočin in napaja za recikliranje ali predelavo. Plin prve in druge stopnje ločevanja se prevaža pod lastnim tlakom. Plin končne stopnje je treba za nadaljnjo uporabo stisniti.

Tukaj, v CPS, se olje dehidrira in razsoli po tržnih standardih. Proizvedene vode se ločijo od surova nafta na enoti za obdelavo olja (OTU) kot del CPS. V posebnem rezervoarju se olje usede, oljna emulzija se segreje v cevnih pečeh in razsoli. Po tem komercialno olje vstopi v rezervoar z naknadnim črpanjem v MN.

cisterne

Prisotnost rezervne flote tankov je obvezen atribut vseh tehnološke sheme zbiranje, priprava in transport nafte in plina. Standardni rezervoarji tipa RVS se uporabljajo za ustvarjanje rezerv:

• surovine, dobavljene OTU, potrebne v višini dnevnega obsega proizvodnje vrtine;
• komercialno olje v obsegu dnevne produktivnosti OTU.

Poleg tega rezervoarji različne količine potrebno za sprejem rezervoarja in odpadne vode, pa tudi za izpuste v sili.

Za odvajanje parafinskih usedlin pri čiščenju (pari) rezervoarjev so urejene zemeljske skladiščne jame. Poleg tega so rezervoarji vir onesnaženja ozračja zaradi izhlapevanja ogljikovodikov, shranjenih v njih.

Kompresorske postaje

CS so lahko samostojni terenski razvojni objekti ali del kompleksa tehnoloških objektov CPF. CS-ji so zasnovani za dobavo naftnega plina v obrat za predelavo plina, za stiskanje plina v proizvodnem sistemu plinskega dvigala in njegovo pripravo za transport.

Za odstranjevanje plina iz votline batnega kompresorja je na vstopnem plinovodu vsake kompresorske stopnje kompresorja predvidena sveča za izpust plina z nameščenimi zapornimi ventili. Višina sveče je najmanj 5 m in je določena z izračuni disperzije plina.

Flare sistem

Naftni plin, ki ga ni mogoče sprejeti za transport, pa tudi plin iz čistilne opreme in cevovodov se pošlje v sistem za zasilno sežiganje BPS.

Premer in višina gorilnika se določita z izračunom, pri čemer se upoštevajo dovoljena koncentracija škodljivih snovi v površinski zračni plasti ter dopustni toplotni učinki na ljudi in predmete. Višina cevi mora biti najmanj 10 m, za pline, ki vsebujejo vodikov sulfid, pa najmanj 30 m. Hitrost plina na ustju bakle se upošteva ob upoštevanju izključitve ločevanja plamena, vendar ne več kot 80 m/s.

Sistem bakle CPF je predviden za odvajanje plinov in hlapov:

• trajno - iz naprav za regeneracijo sorbentov in stabilizacijo ogljikovodikovih kondenzatov;
• periodično - pred sprostitvijo aparata pred parjenjem, čiščenjem in popravilom;
• zasilni - pri praznjenju iz varnostnih ventilov in drugih izpustov v sili.

Gorilnik je opremljen s samodejnim daljinskim vžigom in neodvisnim dovajanjem gorivnega plina v vžigalno napravo. Zbiralnik kondenzata je nameščen pred baklo, da lovi kondenzat.

naftovodi za transport tržne nafte od CPS do glavne ČS glavnega cevovoda:

plinovodi za oskrbo z naftnim plinom iz separacijskih enot na GTU, CS, CPS, GPP in lastne potrebe:

plinovodi za oskrbo s plinom od CPS do glavne kompresorske postaje glavnega cevovoda.

Naravno kopičenje nafte v podzemlju se imenuje nahajališče nafte. Skoraj vsako nahajališče nafte vsebuje tudi plin, t.j. je v bistvu nahajališče nafte in plina. V naravi obstajajo tudi čisto plinska nahajališča, t.j. kopičenja zemeljskega plina v poroznih kamninah.

Glavna znana naftna in plinska polja so koncentrirana v sedimentnih kamninah. značilna lastnost sedimentne kamnine - njihove plastenje. Te kamnine so sestavljene predvsem iz skoraj vzporednih plasti (plasti), ki se med seboj razlikujejo po sestavi, strukturi, trdoti in barvi. Spodnja mejna površina se imenuje podplat, in zgoraj - kritina.

Plasti sedimentnih kamnin se lahko pojavljajo ne le vodoravno, ampak tudi v obliki gube(Sl. 1), ki nastanejo med nihajnimi, tektonskimi in gorskimi procesi. Imenuje se upogibanje tvorbe, usmerjeno s konveksnostjo navzgor antiklinala in se izboči - sinklinalo. Nastaneta sosednji antiklinala in sinklinala skupaj polni zgib.

sl.1. Guba, ki jo tvorijo sedimentne kamnine.

sl.2. Sheme strukturnih pasti.

a - past v grebenu lokalnega dviga; b - tektonsko

zaščitena past v vršnem delu lokalnega dviga.

V Rusiji se skoraj 90% najdene nafte in plina nahaja v antiklinalah, v tujini pa približno 70%. Antiklinale so v povprečju dolge 5...10 km, široke 2...3 km, visoke 50...70 m. Poznane pa so tudi orjaške antiklinale. Tako ima največje naftno polje na svetu Gavar (Savdska Arabija) dimenzije 225 x 25 km in višino 370 m, plinsko polje Urengoy (Rusija): 120 x 30 km z višino 200 m.

Avtor prepustnost kamnine delimo na prepustne (zbiralniki) in neprepustne (pnevmatike). zbiralci- to so vse kamnine, ki lahko vsebujejo in sproščajo tekočine in pline ter jih prehajajo skozi sebe s padcem tlaka. Pore ​​rezervoarji imajo najboljše rezervoarske lastnosti.

Druge vrste zbiralnikov imajo lahko tudi dobre sposobnosti zadrževanja in sproščanja tekočin in plinov ter njihovega prehajanja skozi sebe. Na primer, na nekaterih poljih v Savdski Arabiji medsebojno povezani sistemi zlomov ustvarjajo kanale, dolge do 30 km. Več kot 50 % odkritih zalog nafte je omejenih na razpokane rezervoarje v tujini, 12 % pa v Rusiji.

Pnevmatike To so praktično neprebojne skale. Običajno so to kamnine kemičnega ali mešanega izvora, ki jih ne motijo ​​razpoke. Najpogosteje igrajo gline vlogo pnevmatik: ko se zmočijo z vodo, nabreknejo in zaprejo vse pore in razpoke v kamnini. Poleg tega se lahko kot pnevmatike uporabljata kamena sol in apnenec.

Industrijska nahajališča nafte in plina najdemo le v sedimentnih kamninah. Nafta in plin zapolnjujeta pore in praznine med posameznimi delci teh kamnin.

Znano je, da med sedimentne kamnine spadajo pesek, peščenjak, apnenec, dolomiti, gline itd. Vendar pa v ilovnatih kamninah ni industrijskih akumulacije nafte. Glinene plasti na naftnih poljih igrajo le vlogo neprepustnih prekrivanj, med katerimi ležijo bolj porozne kamnine, nasičene z nafto, plinom ali vodo. Če ne bi bilo ilovnatih kamnin, ki ležijo pod in pokrivajo kopičenje nafte ali plina, bi bilo slednje razpršeno po celotni debelini zemeljske skorje.

Za nastanek nahajališč nafte in plina je poleg prisotnosti poroznih kamnin, zaprtih od zgoraj z neprepustnimi plastmi, potreben še en pogoj: določene strukturne oblike rezervoarja. Dolgoletna praksa izkoriščanja nahajališč nafte in plina je pokazala, da nafta in plin ne nastajata v nemotenih (horizontalnih) plasteh, vsa njihova kopičenja so v različnih gubah.

Najpogostejše in najpomembnejše v strukturi nahajališč nafte in plina so strukturne oblike antiklinalnega tipa in strukturne oblike, povezane z monoklinalnim pojavom rezervoarjev. Večina svetovnih nahajališč nafte in plina je omejena na te strukturne oblike.

Na sl. 1 prikazuje diagram nahajališča nafte in plina v obliki rezervoarja. Njegovi glavni elementi in parametri so geometrijske dimenzije in oblika ter položaj zunanjih in notranjih kontur nafte in plina.

sl.3. Shema nahajališča nafte in plina rezervoarskega tipa

1 – notranja kontura vsebnosti plina; 2 – zunanji obris vsebnosti plina;

3 – notranja kontura oljne nosilnosti; 4 – zunanji obris oljne nosilnosti.

Črta presečišča površine stika olje-voda z vrhom rezervoarja se imenuje zunanji obris oljnonosne zmogljivosti, z dnom rezervoarja pa notranji obris oljnonosne zmogljivosti.

Kopičenje prostega plina nad nafto v rezervoarju se imenuje plinska kapica.

Črta presečišča površine vmesnika nafte in plina z vrhom rezervoarja predstavlja zunanjo konturo vsebnosti plina, z dno rezervoarja pa notranjo konturo vsebnosti plina.

Poleg nahajališč nafte in plina v obliki rezervoarjev obstajajo tudi ogromna nahajališča nafte ali plina, omejena na velike masive ali grebene, običajno sestavljene iz apnenca. Obstajajo tudi rezervoarji zaščitena in litološko omejena nahajališča nafte in plina.

Stalna spremljevalca nafte v naftnih nahajališčih sta naftni plin in formacijske vode. Njihova porazdelitev vzdolž višine usedline, kot je razvidno iz diagrama na sl. 1 ustreza njihovi gostoti: plin se nahaja v zgornjih delih antiklinale ali monoklinalne gube, nafta leži pod plinom, slednjega pa od spodaj podpira voda.

Prostornina praznin v kamnini, ki jo sestavljajo pore, porni kanali med posameznimi zrni in kamninimi delci, razpoke, kaverne itd., se običajno imenuje poroznost. Številčna vrednost poroznosti je določena z razmerjem skupnega volumna vseh praznin v kamnini do celotne prostornine kamnine s prazninami.

Vrednost poroznosti različnih kamnin se giblje v zelo širokem razponu - od deležev odstotka do nekaj deset odstotkov. Torej, za magmatske kamnine se poroznost giblje od 0,05 do 1,25% celotne prostornine kamnin s prazninami, za oljne peske - od 18 do 35%, za peščenjake - od 13 do 28%. Prepustnost kamnine je odvisna od velikosti por in kanalov, ki te pore povezujejo. Večja kot je velikost por, večja je prepustnost in obratno. Na primer, gline imajo lahko enako poroznost kot pesek, tj. enota prostornine ilovnate kamnine lahko vsebuje toliko tekočine kot enaka prostornina peska. Vendar pa sta zaradi zanemarljivo majhne velikosti posameznih por in kanalov med glinenimi delci sile kohezije in notranjega trenja v njih tako veliki, da je gibanje tekočine ali plina v glinenem rezervoarju skoraj odsotno. Gline so praktično neprepustne za tekočino in plin.

Poleg geometrijske prostornine nahajališča nafte ali plina, poroznosti in prepustnosti kamnin, ki sestavljajo to nahajališče, je njegova komercialna vrednost odvisna tudi od količine energije rezervoarja, od kakovosti nafte, ki jo vsebuje, in, kar je najpomembnejše, o nasičenosti z nafto in plinom.

Nasičenost z nafto (nasičenost s plinom) je razmerje med prostornino por v rezervoarju, napolnjenem z nafto (plinom), do celotne prostornine por. Dejstvo je, da pore kamnin, ki vsebujejo nafto ali plin, vedno vsebujejo vodo, ki v procesu izkoriščanja nahajališča ostane nepremična. Ta voda je »vezana« na skalo zaradi delovanja sil oprijema kamnine na vodo. Ugotovljeno je bilo, da je od celotnega volumna por oljenosne kamnine od 60 do 90 % por napolnjenih z oljem, ostalo: prostornina por je napolnjena z vodo.

Skupina nahajališč nafte in plina, ki se nahajajo na enem območju zemeljske površine, je naftno ali plinsko polje.

Slika 4 shematično prikazuje večplastno naftno in plinsko polje antiklinalnega tipa. Na tem polju je rezervoar A - izključno plin, plasti B in C - olje. Zgornji del rezervoarja B je napolnjen s plinom, nafta pa je podprta s formacijsko vodo od spodaj.

sl.4. Shema naftnega in plinskega polja.

Olje je kompleksna večkomponentna naravna zmes, sestavljena iz parafinskih, naftenskih, aromatskih ogljikovodikov, heteroatomskih spojin, smol, asfaltenov in drugih sestavin. Poleg tega rezervoarsko olje vsebuje različne pline, vodo iz rezervoarja, anorganske soli in mehanske nečistoče.

1. Naftna nahajališča in nahajališča

1.1. Oblike pojavljanja oljnih usedlin

Nafta nasiči pore, razpoke in praznine v kamninah v črevesju Zemlje. Naravno kopičenje nafte v podzemlju se imenuje nahajališče nafte. .

Naftna nahajališča praviloma vsebujejo plinaste spojine, ki so lahko v prostem in raztopljenem stanju. Zato je rezervoar nafte v bistvu nafta in plin. Plinaste spojine tvorijo osnovo povezanega naftnega plina.

V podzemlju so tudi nahajališča čistega plina in plinskega kondenzata. V usedlinah plinskega kondenzata poleg plina vsebujejo pore formacije določeno količino tekočih spojin - kondenzata.

Skupina nahajališč nafte ali plina, ki se nahajajo na enem območju zemeljske površine, je naftno ali plinsko polje.

Industrijska nahajališča nafte in plina se običajno nahajajo v sedimentne kamnine imajo veliko število velikih por. Sedimentne kamnine so nastale kot posledica odlaganja organskih in anorganskih snovi na dnu vodnih bazenov in površja celin.

Značilnost sedimentnih kamnin je njihova plastenje. Sestavljeni so predvsem iz skoraj vzporednih plasti ( plasti), ki se med seboj razlikujejo po sestavi, strukturi, trdoti in barvi. Polje ima lahko od enega do več deset rezervoarjev nafte ali plina.

Če je na enem območju le eno nahajališče, sta depozit in vloga enakovredni in se tak depozit imenuje enoslojni depozit. V drugih primerih so depoziti večplastni.

Spodnja mejna površina se imenuje podplat, zgoraj - kritina. Plasti sedimentnih kamnin se lahko pojavijo ne le vodoravno, temveč tudi v obliki gub zaradi rudarskih procesov. Imenuje se upogibanje tvorbe, usmerjeno s konveksnostjo navzgor antiklinala, dol - sinklinalo. Sosednja antiklinala in sinklinala tvorita popolno gubo. Dimenzije antiklinale so v povprečju: dolžina 5...10 km, širina 2...3 km, višina 50...70 m Arabija (dolžina 225 km, širina 25 km, višina 370 m). V Rusiji se skoraj 90 % raziskanih nahajališč nafte in plina nahaja v antiklinalah.

Po prepustnosti se kamnine delijo na prepustne ( zbiralci) in neprepusten ( pnevmatike). Rezervoarji so kamnine, ki lahko vsebujejo, prehajajo in sproščajo tekočine in pline.

riž. 1.1. Shema popolne formacijske gube

Obstajajo naslednje vrste zbiralcev: porozna(pesek, peščenjak), kavernozna(imajo votline - kaverne, ki nastanejo zaradi raztapljanja soli z vodo), razpokano(imajo mikro- in makro razpoke v neprepustnih kamninah, kot so apnenci) in mešano. Pnevmatike so praktično neprepustne kamnine (običajno gline).

Za nastanek velikih akumulacije nafte in plina je treba izpolniti številne pogoje: prisotnost rezervoarjev, pnevmatik, pa tudi rezervoarja posebne oblike, v katerem se zdi, da sta nafta in plin v slepi ulici ( ujet). Kopičenje nafte in plina nastane zaradi njihove migracije v rezervoarjih iz območja visokega v območje nizkega tlaka vzdolž pnevmatik. Obstajajo naslednje glavne vrste pasti: antiklinalne, tektonsko presejene, stratigrafsko presejene in litološko presejene. Tektonsko zaščitena past nastane kot posledica tektonskih premikov in navpičnih premikov zemeljske skorje. Stratigrafsko zaščitena past nastane zaradi prekrivanja rezervoarjev z mlajšimi neprepustnimi nanosi. Litološko zaščitena past nastane, ko so leče prepustnih kamnin obdane z neprepustnimi kamninami. Ko so ujeti, se nafta, plin in voda razslojujejo.

Najpogosteje najdemo oljne usedline v antiklinalnih pasteh, katerih diagram je prikazan na sl. 1.2. Geometrijske dimenzije nahajališča so določene z njegovo projekcijo na vodoravno ravnino.

riž. 1.2. Shema nahajališča nafte antiklinalnega tipa:

1 – notranja kontura vsebnosti plina; 2 – zunanji obris vsebnosti plina;

3 – notranja kontura oljne nosilnosti; 4 - zunanji obris oljnega ležaja

Vmesnik med plinom in oljem - stik plin-olje. Vmesnik med oljem in vodo - stik olje-voda. Črta presečišča površine plinsko-oljnega stika z osnovo formacije je notranja plinonosna kontura, s streho - zunanja plinska kontura. Črta presečišča površine stika olje-voda z dnom rezervoarja - notranji obris oljnonosne zmogljivosti, s streho - zunanji obris oljnega ležišča.

Najkrajša razdalja med vrhom in dnom formacije je debelina nastanek. Razdalja vzdolž glavne osi med skrajne točke zunanji obris oljnonosne zmogljivosti - dolžina depoziti. Razdalja vzdolž male osi med skrajnima točkama zunanjega obrisa oljnonosne zmogljivosti - premer depoziti. Navpična razdalja od dna depozita do njegove najvišje točke je moč depoziti.

Običajni spremljevalec nafte v naftnih nahajališčih so formacijske vode, ki jih običajno najdemo v spodnjih delih rezervoarja.

Imenujejo se formacijske vode, ki se nahajajo v spodnjem delu produktivnih formacij plantarni, katerega prostornina je običajno desetine in stokrat večja od oljnega dela. Imenujemo tvorne vode, ki segajo na velika območja zunaj rezervoarja regionalni.

V naftnem in plinskem delu formacij se voda zaradi adsorpcijskih sil zadrži v obliki tankih plasti na stenah por in razpok. Ta voda med izkoriščanjem nahajališča ostane negibna in se imenuje preostanek oz povezane. Njegova vsebnost je približno 10 do 30 % celotnega volumna por na naftnih poljih in do 70 % v plinskih poljih.

Če je v rezervoarju prosti plin, bo v zgornjem delu rezervoarja v obliki plin klobuki.

Vmesnik med plinom, nafto in vodo v naftnih rezervoarjih ali med plinom in vodo v rezervoarjih čistega plina je zapleteno prehodno območje. Zaradi dviga vode zaradi kapilarnih sil v porah kamnin ni jasne ločitve vode in olja, navpična vsebnost vode pa se v dvignjenih delih akumulacije giblje od 100 % do 30 % ali več. Višina te cone je od 3 do 5 metrov ali več.