ثالثا. أساسيات جيولوجيا النفط والغاز. المؤسسة التعليمية الحكومية للميزانية الفيدرالية للتعليم المهني العالي
النفط والغاز الطبيعي
خطة دراسة الموضوع
- 1. الزيت ، تكوينه العنصري.
- 2. وصفا موجزا لالخصائص الفيزيائية للزيت.
- 3. غاز الهيدروكربون.
- 4. تكوين المكون ووصف موجز للخصائص الفيزيائية للغاز.
- 5. مفهوم مكثفات الغاز.
- 6. منشأ النفط والغاز.
- 7. النفط كمصدر لتلوث البيئة.
النفط والغاز الطبيعي من المعادن القيمة. لاحظ IM Gubkin أن الدليل على أصل النفط ليس فقط ذو أهمية علمية وتقنية ، ولكن أيضًا ذو أهمية عملية قصوى ، لأن. إنه يوفر مؤشرات موثوقة حول مكان البحث عن النفط وكيف أنه أكثر ملاءمة لتنظيم استكشافه.
يعد أصل النفط أحد أكثر مشاكل العلوم الطبيعية تعقيدًا والتي لم يتم حلها بعد. تستند الفرضيات الحالية إلى أفكار حول الأصل العضوي وغير العضوي للنفط والغاز.
الزيت عبارة عن خليط من الهيدروكربونات يحتوي على مركبات الأكسجين والكبريت والنيتروجين. اعتمادًا على غلبة عدد من الهيدروكربونات ، يمكن أن تكون الزيوت: الميثان ، النفثينيك ، العطرية.
تعتمد الجودة التجارية للزيت على محتوى البارافين. تتميز الزيوت: برافيني منخفض لا يزيد عن 1 ٪ ، بارافيني قليلاً - من 1 ٪ إلى 2 ؛ نسبة عالية من البارافيني تزيد عن 2٪.
تتميز الخصائص الفيزيائية الرئيسية للزيت بالكثافة والمعامل الحجمي واللزوجة والانضغاط والتوتر السطحي وضغط التشبع.
تم العثور على الغاز الهيدروكربوني في أحشاء الأرض في شكل تراكمات مستقلة ، تشكل رواسب غازية صافية أو أغطية غازية ، وكذلك في الماء الذائب. الغاز القابل للاحتراق عبارة عن خليط من الهيدروكربونات المشبعة الميثان والإيثان والبروبان والبيوتان ، وغالبًا ما يكون في تكوين الغاز هيدروكربونات أثقل البنتان والهكسان والهبتان. تحتوي الغازات الهيدروكربونية عادةً على ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين وكبريتيد الهيدروجين وكميات صغيرة من الغازات النادرة (الهيليوم والأرجون والنيون).
تتميز غازات الهيدروكربون الطبيعية بالخصائص الفيزيائية التالية ، الكثافة ، اللزوجة ، عامل انضغاط الغاز ، قابلية الذوبان في الغاز في السائل.
ما هو النفط والغاز الطبيعي؟
ما هي الخصائص الرئيسية للنفط والغاز؟
ما هي نظريات اصل النفط؟
ما هي الزيوت تسمى البارافيني؟
ما هي خصائص الزيوت؟
رئيسي:
إضافي: ص ٩٣-٩٩
شروط تواجد النفط والغاز الطبيعي وماء التكوين في القشرة الأرضية
خطة دراسة الموضوع
- 1. مفهوم الصخور - الجامعون. مجموعات السلالات - جامعي.
- 2. الفراغات المسامية في الصخور وأنواعها وشكلها وحجمها.
- 3. خصائص خزان الصخور.
- 4. تكوين الحبيبات.
- 5. المسامية ، التكسير.
- 6. نفاذية.
- 7. كربونات.
- 8. طرق دراسة خصائص المكمن.
- 9. تشبع صخور المكمن بالنفط والغاز.
- 10. السلالات - الإطارات. مفهوم الخزانات والفخاخ الطبيعية. اتصالات الماء والنفط والغاز والنفط. ملامح إمكانات النفط والغاز.
- 11. مفهوم رواسب ورواسب النفط والغاز.
- 12. تدمير الودائع.
- 13. مياه التكوين ، تصنيفها التجاري. المياه المتنقلة والمقيدة.
- 14. معلومات عامةعلى الضغط ودرجة الحرارة في مكامن النفط والغاز. خرائط Isobar والغرض منها.
ملخص موجز للقضايا النظرية.
الخزان الطبيعي - وعاء طبيعي للنفط والغاز والماء ، يمكن أن تدور فيه ويتم تحديد شكله من خلال نسبة الخزان إلى صخور الإحاطة (الخزان) ضعيفة النفاذية. توجد ثلاثة أنواع رئيسية من الخزانات الطبيعية: الخزانات الضخمة ، والمحدودة من الناحية الحجرية من جميع الجهات.
تسمى الصخور التي لها القدرة على احتواء النفط والغاز والمياه وإطلاقها بكميات صناعية أثناء التطوير بالخزانات. تتميز المجمعات بخصائص سعوية وفلترة.
تسمى الإطارات الصخور ضعيفة النفاذية والتي تغطي وتحمي تراكم النفط والغاز. يعتبر وجود الإطارات من أهم شروط الحفاظ على تراكمات النفط والغاز.
المصيدة هي جزء من مكمن طبيعي يمكن أن تتشكل فيه تراكمات من النفط والغاز بسبب العتبة الهيكلية ، والغربلة الطبقية ، والقيود الصخرية. أي مصيدة عبارة عن شكل ثلاثي الأبعاد ثلاثي الأبعاد يتم فيه تجميع الهيدروكربونات وتخزينها بسبب خصائص التكاثف والترشيح والغربلة.
تشير هجرة النفط والغاز إلى الحركات المختلفة لهذه السوائل في الكتلة الصخرية. يميز بين الهجرة الابتدائية والثانوية.
تُفهم رواسب النفط والغاز على أنها تراكمات صناعية محلية لهذه المعادن في الخزانات القابلة للاختراق - مصائد من أنواع مختلفة. تسمى منطقة التربة التحتية المحدودة مكانيًا والتي تحتوي على رواسب أو عدة رواسب من النفط والغاز الموجودة في نفس المنطقة بالحقل.
أسئلة لضبط النفس حول الموضوع:
ما هي أنواع الخزانات الطبيعية؟
الخصائص الرئيسية للصخور - الخزانات؟
ما هو الفخ؟
أنواع مصائد النفط والغاز؟
أنواع هجرة النفط والغاز؟
أنواع حقول النفط والغاز؟
محافظات النفط والغاز
خطة دراسة الموضوع
- 1. تقسيم المناطق الحاملة للنفط والغاز في روسيا ، وآفاق تنميتها ؛
- 2. مفهوم النفط والغاز المحافظات والمناطق والمقاطعات ومناطق تراكم النفط والغاز.
- 3. أهم مقاطعات ومناطق النفط والغاز في روسيا.
- 4. أكبر حقل نفط ونفط وغاز فريد من نوعه في روسيا.
- 5. خصائص مقاطعات النفط والغاز ذات الصناعة النفطية المتطورة (غرب سيبيريا ، فولغا-أورال ، تيمان-بيتشورا ، شمال القوقاز ، شرق سيبيريا).
- 6. السمات الرئيسية التركيب الجيولوجيوإمكانات النفط والغاز.
ملخص موجز للقضايا النظرية.
في شرق الجزء الأوروبي من الاتحاد الروسي ، توجد مقاطعات شاسعة للنفط والغاز في الفولغا والأورال وبحر قزوين.
دخلت مقاطعة فولغا-أورال للنفط والغاز تاريخ صناعة النفط والغاز في البلاد تحت اسم باكو الثانية.
تتوافق مقاطعة النفط والغاز في غرب سيبيريا مع منصة Epipaleozoic ، وتحتل جزءًا كبيرًا من أراضي الأراضي المنخفضة الغربية لسيبيريا الشاسعة.
مقاطعة بحر قزوين للنفط والغاز ، وتقع في جنوب شرق الجزء الأوروبي من الاتحاد الروسي
من الضروري النظر في السمات الرئيسية للهيكل الجيولوجي ومحتوى النفط والغاز وحقول النفط والغاز.
أسئلة لضبط النفس حول الموضوع:
- 1. الخصائص العامة لمقاطعة الفولغا - الأورال للنفط والغاز؟
- 2. الخصائص العامة لمقاطعة النفط والغاز غرب سيبيريا؟
- 3. الخصائص العامة لمحافظة النفط والغاز في بحر قزوين؟
- 4. الملامح الرئيسية للبنية الجيولوجية للمحافظات؟
المصادر الرئيسية والإضافية حول الموضوع
أساسي: ص 92 - 110 ؛ 119-132 ؛ 215 - 225
إضافي: الصفحات 105-122
أنظمة رواسب النفط والغاز
خطة دراسة الموضوع
- 1. مصادر الطاقة في الخزانات ، وصف موجز لأنماط تشغيل رواسب النفط والغاز
- 2. النظم الطبيعية لرواسب النفط والغاز ، والعوامل الجيولوجية لتكوينها ومظاهرها.
- 3. ضغط التشبع وتأثيره على طريقة عمل الرواسب.
- 4. وصف موجز لضغط الماء ، ضغط الماء المرن ، ضغط الغاز (نظام غطاء الغاز) ، الغاز المذاب وأنظمة الجاذبية.
- 5. خصائص النظم الطبيعية لرواسب الغاز ومكثفات الغاز.
- 6. تحديد أنماط التشغيل للودائع في عملية التشغيل التجريبي.
ملخص موجز للقضايا النظرية.
يمكن أن تكون طاقة الخزان في رواسب النفط والغاز على النحو التالي: ضغط المياه الهامشي ؛ القوى المرنة للنفط والغاز والماء ؛ توسع الغاز المذاب في الزيت ؛ ضغط الغاز المضغوط قوة الجاذبية. يتم تحديد مظهر طاقة الخزان من خلال طبيعة الخزان الجوفي ونوع الخزان وشكل الرواسب ؛ خصائص الخزان للتكوين داخل وخارج الخزان ، وتركيب ونسبة السوائل في الخزان ، والبعد عن منطقة إمداد مياه التكوين وظروف التنمية.
نظام المكمن هو طبيعة مظهر من مظاهر طاقة المكمن التي تنقل النفط والغاز على طول الخزان إلى قيعان البئر وتعتمد على الظروف الطبيعية والتدابير للتأثير على الخزان.
اعتمادًا على مصدر طاقة الخزان ، الذي يضمن حركة النفط من الخزان إلى البئر ، هناك الأنماط التالية لترسبات النفط: مدفوعة بالماء ، وأنماط مدفوعة بالمياه المرنة ؛ نظام الغاز المذاب أوضاع ضغط الغاز والجاذبية. مع الظهور المتزامن لعدة أنواع من الطاقة ، من المعتاد التحدث عن وضع مختلط أو مشترك.
في تطوير حقول الغاز ، يتم أيضًا استخدام ضغط الماء والغاز والأنماط المختلطة. ضغط الماء نادر للغاية.
تؤدي تقنية فتح الآفاق الإنتاجية إلى زيادة إنتاجية الآبار ، وتحسين تدفق النفط والغاز من الطبقات البينية منخفضة النفاذية ، مما يساهم في النهاية في زيادة استخراج النفط.
تعتمد طرق فتح الخزان على ضغط المكمن ودرجة تشبعه بالزيت ، ودرجة التصريف ، وموضع التلامس بين الغاز والزيت وعمق المكمن وعوامل أخرى.
يتم اختيار تصميم قيعان الآبار مع مراعاة الخصائص الصخرية والفيزيائية وموقع الآبار في الخزان ، وبالتالي ، يمكن أن تكون قيعان الآبار مفتوحة أو مغطاة بالثقوب.
أسئلة لضبط النفس
أصل الزيت
هناك 4 مراحل في تطوير الآراء حول أصل النفط:
1) فترة ما قبل العلم ؛
2) فترة التخمين العلمي.
3) فترة التكوين الفرضيات العلمية;
4) العصر الحديث.
الأفكار المسبقة العلمية المشرقة هي آراء عالم الطبيعة البولندي في القرن الثامن عشر. كانون ك. كليوك. كان يعتقد أن الزيت يتكون في الجنة ، وهو من بقايا التربة الخصبة التي نبتت عليها جنات عدن.
مثال على وجهات نظر فترة التخمينات العلمية هو الفكرة التي عبر عنها M.V. Lomonosov بأن النفط يتكون من الفحم تحت تأثير درجات حرارة عالية.
مع بداية تطور صناعة النفط ، أصبحت مسألة منشأ النفط ذات أهمية عملية كبيرة. أعطى هذا دفعة قوية لظهور فرضيات علمية مختلفة.
من بين الفرضيات العديدة حول أصل الزيت ، أهمها: عضوي وغير عضوي.
الفرضية الأولى أصل عضويعبر عنه العالم الروسي العظيم إم. لومونوسوف. بعد ذلك ، تم تطوير الفرضية من قبل الأكاديمي آي إم جوبكين. يعتقد العالم أن المادة العضوية لغرين البحر ، المكونة من الكائنات الحية النباتية والحيوانية ، هي مادة البداية لتكوين الزيت. تتداخل الطبقات القديمة بسرعة مع الطبقات الأصغر سنًا ، مما يحمي المادة العضوية من الأكسدة. يحدث التحلل الأولي للمخلفات النباتية والحيوانية دون الوصول إلى الأكسجين تحت تأثير البكتيريا اللاهوائية. علاوة على ذلك ، فإن الطبقة المتكونة في قاع البحر تغرق نتيجة الانحناء العام لقشرة الأرض ، وهو ما يميز الأحواض البحرية. عندما تغرق الصخور الرسوبية ، يزداد ضغطها ودرجة حرارتها. ينتج عن هذا تحويل المادة العضوية المشتتة إلى زيت مشتت بشكل منتشر. الضغط الأكثر ملاءمة لتكوين الزيت هو 15 ... 45 ميجا باسكال ودرجات الحرارة 60 ... 150 درجة مئوية ، والتي توجد على أعماق 1.5 ... 6 كم. علاوة على ذلك ، تحت تأثير الضغط المتزايد ، يتم إزاحة النفط إلى صخور قابلة للاختراق ، والتي يهاجر على طولها إلى مكان تكوين الرواسب.
مؤلف فرضية غير عضوية يعتبر D.I.Mendeleev. لقد لاحظ نمطاً مذهلاً: حقول النفط في ولاية بنسلفانيا (ولاية أمريكية) والقوقاز ، كقاعدة عامة ، تقع بالقرب من صدوع كبيرة في قشرة الأرض. مع العلم أن متوسط كثافة الأرض يتجاوز كثافة القشرة الأرضية ، خلص إلى أن المعادن توجد بشكل أساسي في أحشاء كوكبنا. في رأيه ، يجب أن يكون من الحديد. أثناء عمليات بناء الجبال ، يخترق الماء عمق القشرة الأرضية على طول الشقوق والصدوع التي تخترق القشرة الأرضية. في مواجهة كربيدات الحديد في طريقها ، تتفاعل معها ، مما يؤدي إلى تكوين أكاسيد الحديد والهيدروكربونات. ثم يرتفع الأخير على طول نفس الصدوع إلى الطبقات العليا من قشرة الأرض ويشكل حقول نفط.
بالإضافة إلى هاتين الفرضيتين ، من الجدير بالذكر فرضية "الفضاء". تم طرحه في عام 1892 من قبل أستاذ جامعة موسكو الحكومية في.دي.سوكولوف. في رأيه ، كانت الهيدروكربونات موجودة في الأصل في سحابة الغاز والغبار التي تشكلت منها الأرض. بعد ذلك ، بدأوا في الظهور من الصهارة والارتفاع في حالة غازية من خلال الشقوق في الطبقات العليا من قشرة الأرض ، حيث تكثفوا ، مكونين رواسب الزيت.
تشمل فرضيات العصر الحديث " فرضية الصخور المنصهرة جيولوجي النفط لينينغراد ، الأستاذ ن.أ. كودريافتسيف. في رأيه ، على أعماق كبيرة عند درجات حرارة عالية جدًا ، يشكل الكربون والهيدروجين جذور الكربون CH و CH 2 و CH 3. ثم ، على طول الصدوع العميقة ، يرتفعون ، أقرب إلى سطح الأرض. بسبب انخفاض درجة الحرارة ، في الطبقات العليا من الأرض ، تتحد هذه الجذور مع بعضها البعض ومع الهيدروجين ، مما يؤدي إلى تكوين العديد من الهيدروكربونات البترولية.
يعتقد NA Kudryavtsev وأنصاره أن اختراق الهيدروكربونات البترولية بالقرب من السطح يحدث على طول الصدوع في الوشاح وقشرة الأرض. ثبت حقيقة وجود مثل هذه القنوات من خلال التوزيع الواسع للقنوات الكلاسيكية والطينية على الأرض ، وكذلك أنابيب كيمبرلايتانفجار. تم العثور على آثار الهجرة الرأسية للهيدروكربونات من الطابق السفلي البلوري إلى طبقات الصخور الرسوبية في جميع الآبار المحفورة إلى أعماق كبيرة - في شبه جزيرة كولا ، في مقاطعة فولغا-أورال النفطية ، في وسط السويد ، في ولاية إلينوي (الولايات المتحدة الأمريكية). ). عادة ما تكون هذه شوائب وعروق من البيتومين لملء الشقوق في الصخور النارية ؛ كما تم العثور على زيت سائل في بئرين.
حتى وقت قريب ، الفرضية المقبولة عمومًا زيت عضوي(وقد سهّل ذلك حقيقة أن معظم حقول النفط المكتشفة محصورة في الصخور الرسوبية) ، والتي وفقها " الذهب الأسود»تقع على عمق 1.5 .. 6 كم. لا توجد بقع بيضاء تقريبًا في أحشاء الأرض في هذه الأعماق. لذلك ، فإن نظرية الأصل العضوي لا تقدم عمليا أي احتمالات لاستكشاف حقول نفط كبيرة جديدة.
هناك ، بالطبع ، حقائق عن اكتشاف حقول نفط كبيرة ليست في الصخور الرسوبية (على سبيل المثال ، حقل عملاق " النمر الابيض"، الذي تم اكتشافه على رف فيتنام ، حيث يوجد النفط في الجرانيت) ، تم تفسير هذه الحقيقة من خلال فرضية الأصل غير العضوي للزيت. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد في أحشاء كوكبنا كمية كافية من المواد المصدر لتكوين الهيدروكربونات. مصادر الكربون والهيدروجين هي الماء وثاني أكسيد الكربون. يبلغ محتواها في 1 م 3 من مادة الوشاح العلوي للأرض 180 و 15 كجم على التوالي. يتم توفير بيئة كيميائية مواتية للتفاعل من خلال وجود مركبات حديدية من المعادن ، يصل محتواها في الصخور البركانية إلى 20٪. سيستمر تكوين الزيت طالما يوجد ماء وثاني أكسيد الكربون وعوامل الاختزال (أكسيد الحديدوز بشكل أساسي) في أحشاء الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ممارسة تطوير حقل Romashkinskoye (على أراضي تتارستان) تعمل على فرضية الأصل غير العضوي للنفط. تم اكتشافه قبل 60 عامًا واعتبر مستنفدًا بنسبة 80٪. وفقًا لمستشار الدولة لرئيس تتارستان ر. يمكن إنتاج الزيت حتى 2200 جرام. وهكذا ، فإن نظرية الأصل غير العضوي للنفط لا تشرح فقط الحقائق التي تحير "المواد العضوية" ، ولكنها تمنحنا أيضًا الأمل في أن احتياطيات النفط على الأرض أكبر بكثير من تلك التي تم استكشافها اليوم ، والأهم من ذلك أنها تستمر في التجديد.
بشكل عام ، يمكننا أن نستنتج أن النظريتين الرئيسيتين لأصل النفط تفسران هذه العملية بشكل مقنع تمامًا ، ويكمل كل منهما الآخر. والحقيقة تكمن في مكان ما في الوسط.
أصل الغاز
الميثان منتشر على نطاق واسع في الطبيعة. يتم تضمينه دائمًا في زيت الخزان. يذوب الكثير من الميثان في مياه التكوين على عمق 1.5 ... 5 كم. يشكل الميثان الغازي رواسب في الصخور الرسوبية المسامية والمكسورة. بتركيزات صغيرة ، توجد في مياه الأنهار والبحيرات والمحيطات وفي هواء التربة وحتى في الغلاف الجوي. تتشتت الكتلة الرئيسية من الميثان في الصخور الرسوبية والبركانية. تذكر أيضًا أنه يتم تسجيل وجود الميثان على عدد من كواكب النظام الشمسي وفي الفضاء السحيق.
يشير التوزيع الواسع للميثان في الطبيعة إلى أنه تشكل بطرق مختلفة.
اليوم ، تُعرف العديد من العمليات التي تؤدي إلى تكوين الميثان:
البيوكيميائية.
محفز حراري
إشعاع كيميائي
ميكانيكي.
متحولة.
كوزموجينيك.
عملية كيميائية حيويةيحدث تكوين الميثان في الطمي والتربة والصخور الرسوبية والغلاف المائي. أكثر من اثني عشر بكتيريا معروفة ، ونتيجة لذلك يتكون الميثان من المركبات العضوية (البروتينات ، السليلوز ، الأحماض الدهنية). حتى الزيت في أعماق كبيرة ، تحت تأثير البكتيريا الموجودة في مياه التكوين ، يتم تدميره في الميثان والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون.
عملية التحفيز الحرارييتكون الميثان من التحول إلى غاز المواد العضويةالصخور الرسوبية تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة والضغط في ظل وجود معادن طينية تلعب دور محفز. هذه العملية تشبه تكوين الزيت. في البداية ، تخضع المادة العضوية التي تتراكم في قاع المسطحات المائية وعلى الأرض للتحلل الكيميائي الحيوي. تدمر البكتيريا في نفس الوقت أبسط المركبات. عندما تغرق المادة العضوية في عمق الأرض وترتفع درجة الحرارة وفقًا لذلك ، يتلاشى نشاط البكتيريا ويتوقف تمامًا عند درجة حرارة 100 درجة مئوية. ومع ذلك ، فقد تم بالفعل تشغيل آلية أخرى - تدمير المركبات العضوية المعقدة (بقايا المواد الحية) إلى هيدروكربونات أبسط ، وعلى وجه الخصوص ، إلى غاز الميثان ، تحت تأثير زيادة درجة الحرارة والضغط. دور مهميتم لعب هذه العملية بواسطة محفزات طبيعية - سيليكات الألومينيوم ، والتي تعد جزءًا من العديد من الصخور ، خاصةً الصخور الطينية ، فضلاً عن العناصر النزرة ومركباتها.
ما الفرق بين تكوين الميثان وتكوين الزيت في هذه الحالة؟
أولاً ، يتكون الزيت من مادة عضوية من نوع السابروبيل - رواسب البحار ورف المحيط ، المكونة من العوالق النباتية والعوالق الحيوانية المخصبة بالمواد الدهنية. مصدر تكوين الميثان هو مادة عضوية من نوع الدبال ، تتكون من بقايا كائنات نباتية. تشكل هذه المادة أثناء التحفيز الحراري الميثان بشكل أساسي.
ثانيًا ، تتوافق المنطقة الرئيسية لتكوين الزيت مع درجات حرارة الصخور من 60 إلى 150 درجة مئوية ، والتي تحدث على عمق 1.5 ... 6 كم. في المنطقة الرئيسية لتكوين النفط ، إلى جانب النفط ، يتشكل الميثان أيضًا (بكميات صغيرة نسبيًا) ، بالإضافة إلى متماثلاته الأثقل. تتوافق المنطقة القوية من تكوين الغاز المكثف مع درجات حرارة تصل إلى 150 ... 200 درجة مئوية وأكثر ، وهي تقع أسفل المنطقة الرئيسية لتكوين النفط. في المنطقة الرئيسية لتكوين الغاز في الصعب ظروف درجة الحرارةهناك تدمير حراري عميق ليس فقط للمواد العضوية المشتتة ، ولكن أيضًا الهيدروكربونات من الصخر الزيتي القابل للاحتراق. ينتج عن هذا كمية كبيرة من الميثان.
العملية الكيميائية الإشعاعيةيحدث تكوين الميثان عند تعرضه للإشعاع المشع على المركبات الكربونية المختلفة.
وقد لوحظ أن الرواسب الطينية السوداء المتناثرة بدقة مع تركيز عالٍ من المواد العضوية ، كقاعدة عامة ، مخصبة أيضًا باليورانيوم. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن تراكم المواد العضوية في الرواسب يساعد على ترسيب أملاح اليورانيوم. تحت تأثير الإشعاع المشع ، تتحلل المادة العضوية مع تكوين الميثان والهيدروجين وأول أكسيد الكربون. يتحلل الأخير نفسه إلى كربون وأكسجين ، وبعد ذلك يتحد الكربون مع الهيدروجين ، ويشكل الميثان أيضًا.
عملية ميكانيكيةتكوين الميثان هو تكوين الهيدروكربونات من المواد العضوية (الفحم) تحت تأثير الأحمال الميكانيكية الثابتة والمتغيرة. في هذه الحالة ، عند ملامسة حبيبات الصخور المعدنية ، الفولتية العالية، التي تشارك طاقتها في تحويل المواد العضوية.
عملية متحولةيرتبط تكوين الميثان بتحويل الفحم تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة إلى كربون. هذه العملية جزء من العملية العامة لتحويل المواد عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية. في ظل هذه الظروف ، يتحول الطين إلى صخور بلورية وجرانيت ، ويتحول الحجر الجيري إلى رخام ، إلخ.
عملية تكون كونيةتم وصف تكوين الميثان من خلال الفرضية "الكونية" لتكوين النفط بواسطة V.D. Sokolov.
ما هو مكان كل من هذه العمليات في العملية العامة لتكوين الميثان؟ من المعتقد أن الجزء الأكبر من غاز الميثان في معظم حقول الغاز في العالم هو من أصل تحفيزي حراري. تتشكل على عمق 1 إلى 10 كم. نسبة كبيرة من الميثان من أصل كيميائي حيوي. تتشكل كميتها الرئيسية على أعماق تصل إلى 1 ... 2 كم.
الهيكل الداخلي للأرض
حتى الآن ، تم تشكيل أفكار عامة حول بنية الأرض ، منذ أكثر من غيرها الآبار العميقةعلى الأرض ، تم فتح قشرة الأرض فقط. سيتم مناقشة المزيد من التفاصيل حول الحفر العميق في القسم الخاص بحفر الآبار.
في الجسم الصلب للأرض ، يتم تمييز ثلاث قذائف: المركز - اللب ، والقشرة الوسيطة - الوشاح والقشرة الخارجية - قشرة الأرض. يتم عرض توزيع الغلاف الجغرافي الداخلي حسب العمق في الجدول 16.
الجدول 16 الغلاف الجوي الداخلي للأرض
يوجد حاليًا العديد من الأفكار حول البنية الداخلية وتكوين الأرض (V.Goldshmidt ، و G.Washington ، و AE Fersman ، وما إلى ذلك). يُعرف نموذج جوتنبرج-بولن بأنه النموذج الأكثر كمالًا لهيكل الأرض.
النواة – إنها أكثر قشرة الأرض كثافة. وفقًا للبيانات الحديثة ، يتم التمييز بين اللب الداخلي (الذي يعتبر في حالة صلبة) واللب الخارجي (الذي يعتبر في حالة سائلة). يُعتقد أن اللب يتكون أساسًا من الحديد مع خليط من الأكسجين والكبريت والكربون والهيدروجين ، وأن اللب الداخلي يحتوي على تركيبة من الحديد والنيكل ، والتي تتوافق تمامًا مع تكوين عدد من النيازك.
التالي هو عباءة. الوشاح مقسم إلى علوي وسفلي. من المعتقد أن الوشاح العلوي يتكون من معادن سيليكات مغنيسية حديدية مثل الزبرجد الزيتوني والبيروكسين. يتميز الوشاح السفلي بتكوين متجانس ويتكون من مادة غنية بأكاسيد الحديد والمغنيسيوم. في الوقت الحاضر ، يُقدر الوشاح كمصدر للظواهر الزلزالية والبركانية ، وعمليات بناء الجبال ، فضلاً عن منطقة إدراك الصهارة.
فوق عباءة قشرة الأرض. تم إنشاء الحدود بين قشرة الأرض والعباءة من خلال تغيير حاد في سرعات الموجات الزلزالية ، ويسمى قسم موهوروفيتش ، تكريما للعالم اليوغوسلافي أ.مهوروفيتش ، الذي أنشأه لأول مرة. يتغير سمك القشرة الأرضية بشكل كبير القارات والمحيطات وتنقسم إلى قسمين رئيسيين - قاري ومحيطي وجزء متوسط - شبه قاري وشبه محيطي.
ترتبط طبيعة التضاريس الكوكبية هذه بالتركيب والتكوين المختلفين لقشرة الأرض. يصل سمك الغلاف الصخري تحت القارات إلى 70 كم (متوسط 35 كم) ، وتحت المحيطات 10-15 كم (متوسط 5-10 كم).
تتكون القشرة القارية من ثلاث طبقات رسوبية وجرانيتية ونيس وبازلت. تحتوي القشرة المحيطية على هيكل من طبقتين: تحت طبقة رسوبية رقيقة وفضفاضة توجد طبقة بازلتية ، والتي بدورها يتم استبدالها بطبقة مكونة من الجابرو مع صخور فوق أساسية تابعة.
تنحصر القشرة شبه القارية في أقواس الجزر وتكون أكثر سمكًا. القشرة تحت المحيط تقع تحت كبير خنادق المحيطات، في البحار الداخلية والهامشية (أوخوتسك ، واليابانية ، والبحر الأبيض المتوسط ، والأسود ، وما إلى ذلك) ، وعلى عكس المحيط ، فإن لها سمك طبقة رسوبية كبيرة.
هيكل القشرة الأرضية
قشرة الأرض هي الأكثر دراسة من بين جميع القذائف. وهي مكونة من الصخور. الصخور عبارة عن مركبات معدنية ذات تركيبة معدنية وكيميائية ثابتة ، وتشكل أجسامًا جيولوجية مستقلة تشكل قشرة الأرض. تنقسم الصخور إلى ثلاث مجموعات حسب أصلها: نارية ، رسوبية ومتحولة.
الصخور الناريةتكونت نتيجة تصلب وتبلور الصهارة على سطح الأرض في أعماق سطح الأرض أو في أحشاءها. هذه الصخور بلورية في الغالب. لا تحتوي على بقايا حيوانية أو نباتية. الممثلون النموذجيون للصخور النارية هم البازلت والجرانيت.
صخور رسوبيةتكونت نتيجة ترسيب المواد العضوية وغير العضوية في القاع أحواض المياهوالأسطح القارية. وهي مقسمة إلى صخور كلسية ، وكذلك صخور من أصل كيميائي وعضوية ومختلطة.
الصخور البطنيةتكونت نتيجة ترسب قطع صغيرة من الصخور المدمرة. الممثلون النموذجيون: الصخور والحصى والحصى والرمال والحجر الرملي والطين.
سلالات أصل كيميائي تشكلت نتيجة ترسيب الأملاح من محاليل مائيةأو نتيجة تفاعلات كيميائية في القشرة الأرضية. هذه الصخور هي الجبس ، الملح الصخري ، خام الحديد البني ، التوف السيليسي.
سلالات من أصل عضويهي بقايا الحيوانات والنباتات المتحجرة. وتشمل هذه الحجر الجيري والطباشير.
السلالات من أصل مختلطتتكون من مواد ذات أصل ديتريتال ، كيميائي ، عضوي. ممثلو هذه الصخور هم المرل والطين والحجر الجيري الرملي.
الصخور المتحولةتتكون من الصخور النارية والرسوبية تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة والضغوط في سمك القشرة الأرضية. وتشمل هذه الصخر الزيتي والرخام والجاسبر.
تأتي صخور الأساس في أودمورتيا من تحت التربة والودائع الرباعية على طول ضفاف الأنهار والجداول ، في الوديان ، وكذلك في مختلف الأعمال: المحاجر ، والحفر ، وما إلى ذلك. الصخور الأصلية هي السائدة تمامًا. وتشمل هذه أصنافًا مثل الأحجار الغرينية والأحجار الرملية وأقل بكثير - التكتلات والأحجار الحصوية والطين. تشمل صخور الكربونات النادرة الحجر الجيري والمارل. كل هذه الصخور ، مثل غيرها ، تتكون من معادن ، أي طبيعية مركبات كيميائية. لذلك ، تتكون الحجر الجيري من الكالسيت - مركب من تكوين كربونات الكالسيوم 3. إن حبيبات الكالسيت الموجودة في الحجر الجيري صغيرة جدًا ولا يمكن تمييزها إلا تحت المجهر.
تحتوي المارل والطين ، بالإضافة إلى الكالسيت ، على كمية كبيرة من معادن الطين الصغيرة مجهريًا. لهذا السبب ، بعد التعرض للمارل بحمض الهيدروكلوريك ، تتشكل بقع موضحة أو داكنة في موقع التفاعل - نتيجة لتركيز جزيئات الطين. في الحجر الجيري والمارل ، توجد أحيانًا أعشاش وأوردة من الكالسيت البلوري. في بعض الأحيان ، يمكنك أيضًا رؤية قطرات من الكالسيت - نتوءات بينية لبلورات هذا المعدن ، نمت في أحد طرفي الصخر.
تنقسم الصخور الترابية إلى الصخور الصلبة والطينية. معظميتكون السطح الصخري للجمهورية من الصخور البطنية. وتشمل هذه الأحجار الطينية والأحجار الرملية التي سبق ذكرها ، وكذلك الأحجار النادرة والتكتلات.
تتكون الأحجار الغرينية من حبيبات فضية من معادن مثل الكوارتز (SiO 2) ، الفلسبار (KAlSi 3 O 8 ؛ NaAlSi 3 O 8 ∙ CaAl 2 Si 2 O 8) ، وجزيئات طينية أخرى لا يزيد قطرها عن 0.05 مم. كقاعدة عامة ، يتم ترسيخ الأحجار الطينية بشكل ضعيف ومتكتلة و مظهر خارجيتذكرنا بالطين. إنها تختلف عن الطين في التحجر الأكبر واللدونة الأقل.
الحجر الرملي هو ثاني أكثر الصخور الأساسية شيوعًا في أودمورتيا. وهي تتكون من جزيئات clastic (حبيبات الرمل) من تراكيب مختلفة - حبيبات الكوارتز ، الفلسبار ، شظايا من صخور البازلت الصخرية ، ونتيجة لذلك تسمى هذه الأحجار الرملية متعددة المعادن أو متعددة المعادن. ويتراوح حجم حبيبات الرمل من 0.05 مم إلى 1-2 مم. كقاعدة عامة ، يتم لصق الأحجار الرملية بشكل ضعيف ، ويمكن فكها بسهولة ، وبالتالي تُستخدم لأغراض البناء مثل رمال الرمال العادية (النهرية الحديثة). غالبًا ما تحتوي الأحجار الرملية السائبة على تراكيب وعدسات وخرسانة من الأحجار الرملية الجيرية ، والتي يتم ترسيخ المادة الفتاتية منها بالكالسيت. على عكس الأحجار الطرية ، تتميز الأحجار الرملية بفراش أفقي ومائل. تحتوي الأحجار الرملية أحيانًا على قذائف كلسية صغيرة من المياه العذبة ذوات الصدفتين. كلها مجتمعة (الفراش المائل ، الرخويات الأحفورية النادرة) تشهد على الأصل النهري أو الغريني للحجر الرملي المتعدد الأشكال. يرتبط تدعيم الحجر الرملي بالكالسيت بتحلل بيكربونات الكالسيوم في المياه الجوفية المنتشرة عبر مسام الرمال. في هذه الحالة ، تم عزل الكالسيت كمنتج تفاعل غير قابل للذوبان نتيجة لتطاير ثاني أكسيد الكربون.
أقل شيوعًا ، يتم تمثيل الصخور الأرضية بأحجار الحصى والتكتلات. هذه صخور قوية تتكون من شظايا مدورة (دائرية ، بيضاوية) أو مصقولة من مارل بنية اللون مثبتة بالكالسيت. Mergeli - الأصل المحلي. كخليط في مادة clastic ، يتم إدخال الكرز والصفراء الداكنة (البازلت القديمة) أنهار بيرميانمن جبال الأورال. يتراوح حجم شظايا الحصى من 1 (2) مم إلى 10 مم ، على التوالي ، في التكتلات من 10 مم إلى 100 مم وأكثر.
في الأساس ، تنحصر رواسب النفط في الصخور الرسوبية ، على الرغم من وجود رواسب نفطية محصورة إما في الصخور المتحولة (المغرب ، فنزويلا ، الولايات المتحدة الأمريكية) أو الصخور النارية (فيتنام ، كازاخستان).
13. الخزانات. المسامية والنفاذية.
جامعيُطلق على الصخر اسم صخرة لها خصائص جيولوجية وفيزيائية توفر الحركة الفيزيائية للنفط أو الغاز في فراغها. يمكن تشبع صخر المكمن بالزيت أو الغاز والماء.
تسمى الصخور ذات الخصائص الجيولوجية والفيزيائية ، والتي تكون فيها حركة النفط أو الغاز مستحيلة ماديًا غير جامعي.
المؤسسة التعليمية للدولة في الميزانية الفيدرالية للتعليم المهني العالي
"الجامعة التكنولوجية لولاية كوبان"
كلية التربية بدوام كامل بمعهد النفط والغازوالطاقة.
قسم حقل النفط والغاز
ملاحظات المحاضرة
عن طريق الانضباط:
« جيولوجيا النفط والغاز»
للطلاب من جميع التخصصات التربوية:
130501 تصميم وإنشاء وتشغيل خطوط أنابيب النفط والغاز ومرافق تخزين النفط والغاز ؛
130503 التطوير والتشغيل
130504 حفر آبار البترول والغاز.
بكالوريوس في اتجاه 131000 "أعمال النفط والغاز"
بقلم: محاضر أول
شوستاك أ.
كراسنودار 2012
محاضرة 3-
ميزات التراكم وتحويل المركبات العضوية أثناء التخلق ...........................………………….19
محاضرة 4 -
التركيب والخصائص الفيزيائية والكيميائية للنفط والغاز….2
5
محاضرة 5 -
التغييرات في التركيب والخصائص الفيزيائية والكيميائية للزيت والغاز اعتمادًا على تأثير العوامل الطبيعية المختلفة ..................................................................................... 4
5
محاضرة 6 -
مشاكل منشأ النفط والغاز ..................56
محاضرة 7 -
هجرة الهيدروكربونات ………………………………………………………62
محاضرة 8 -
تكوين الودائع ……………………………………………………………75
محاضرة 9 -
تقسيم عمليات تكوين الزيت ..................81
المحاضرة رقم 10
المحاضرة 11 - حقول النفط والغاز وميزات تصنيفها الرئيسية …………………………………………………………….
فهرس……………………………………………………………………….112
المحاضرة 1
المقدمة
من بين أهم أنواع المنتجات الصناعية ، يحتل النفط والغاز ومنتجات تصنيعها أحد الأماكن الرئيسية.
حتى بداية القرن الثامن عشر. تم استخراج النفط بشكل أساسي من الحفارين ، التي كانت تزرع بالماشية. ومع تراكم الزيت ، كان يتم تجريفه وتصديره إلى المستهلكين في حقائب جلدية.
تم تثبيت الآبار بإطار خشبي ، وكان القطر النهائي للبئر المغلف عادة من 0.6 إلى 0.9 متر مع بعض الزيادة إلى أسفل لتحسين تدفق النفط إلى البئر السفلي.
تم رفع النفط من البئر بمساعدة بوابة يدوية (لاحقًا محرك حصان) وحبل تم ربط جلد الخمر (دلو جلدي) به.
بحلول السبعينيات من القرن التاسع عشر. يتم استخراج الجزء الرئيسي من النفط في روسيا والعالم من آبار النفط. لذلك ، في عام 1878 كان هناك 301 منهم في باكو ، الخصم منها أكبر بعدة مرات من الخصم من الآبار. يُستخرج النفط من الآبار برافعة - وعاء معدني (أنبوب) يصل ارتفاعه إلى 6 أمتار ، وفي قاعه يتم تركيب صمام فحص ، والذي يفتح عند غمر الناقض في السائل ويغلق عندما يتحرك لأعلى. تم رفع الرافعة (التكيس) يدويًا ، ثم تجرها الخيول (أوائل السبعينيات من القرن التاسع عشر) وباستخدام محرك بخاري (الثمانينيات).
تم استخدام أول مضخات الآبار العميقة في باكو في عام 1876 ، وأول مضخة بئر عميق في غروزني في عام 1895. ومع ذلك ، ظلت طريقة الربط هي الطريقة الرئيسية لفترة طويلة. على سبيل المثال ، في عام 1913 في روسيا ، تم إنتاج 95٪ من الزيت بالجيل.
جيولوجيا النفط والغاز- فرع الجيولوجيا الذي يدرس شروط تكوين ووضع وهجرة النفط والغاز في الغلاف الصخري. حدث تكوين جيولوجيا النفط والغاز كعلم في بداية القرن العشرين. مؤسسها هو جوبكين إيفان ميخائيلوفيتش.
1.1. قصة قصيرةتطوير إنتاج النفط والغاز
الطرق الحديثة في استخلاص الزيت سبقتها طرق بدائية:
تجميع النفط من سطح الخزانات ؛
معالجة الحجر الرملي أو الحجر الجيري المشبع بالزيت ؛
استخراج النفط من الحفر والآبار.
معالجة الحجر الرملي أو الحجر الجيري المشرب بالزيتبهدف استخراجه ، تم وصفه لأول مرة من قبل العالم الإيطالي ف. أريوستو في القرن الخامس عشر: بالقرب من مودينا في إيطاليا ، تم سحق التربة المحتوية على الزيت وتسخينها في الغلايات ؛ ثم يتم وضعهم في أكياس وضغطهم بالضغط. في عام 1819 في فرنسا ، تم تطوير طبقات الحجر الجيري والحجر الرملي الحاملة للنفط بواسطة طريقة التعدين. تم وضع الصخور الملغومة في وعاء مليء ماء ساخن. مع التحريك ، يطفو الزيت على سطح الماء ، والذي تم تجميعه بواسطة مغرفة. في 1833-1845. تم استخراج الرمال المليئة بالنفط على شواطئ بحر آزوف. ثم توضع في حفر ذات قاع مائل وتُسكب بالماء. تم جمع الزيت المغسول من الرمل من سطح الماء بباقات من العشب.
استخراج البترول من الحفر والآبارمعروف أيضًا منذ العصور القديمة. في كيسيا - منطقة قديمة بين آشور وميديا في القرن الخامس. قبل الميلاد. تم استخراج الزيت باستخدام دلاء جلدية من جلود النبيذ.
في أوكرانيا ، يعود أول ذكر لإنتاج النفط إلى بداية القرن الخامس عشر. للقيام بذلك ، حفروا حفرًا بعمق يتراوح بين 1.5 و 2 متر ، حيث تسرب الزيت مع الماء. ثم يُجمع الخليط في براميل ، ويُغلق من القاع بسدادات. عند تعويم الزيت الأخف ، تمت إزالة المقابس وتصريف المياه المستقرة. بحلول عام 1840 ، وصل عمق الحفر إلى 6 أمتار ، وبعد ذلك تم استخراج النفط من الآبار التي يبلغ عمقها حوالي 30 مترًا.
منذ العصور القديمة ، في شبه جزيرتي كيرتش وتامان ، يُستخرج الزيت باستخدام عمود يربط به شعر أو حزمة مصنوعة من شعر ذيل الحصان. تم إنزالهم في البئر ، ثم تم عصر الزيت في أطباق معدة.
في شبه جزيرة أبشيرون ، يُعرف استخراج النفط من الآبار منذ القرن الثالث عشر. ميلادي أثناء بنائهم ، تم حفر حفرة لأول مرة مثل مخروط مقلوب (مقلوب) لخزان النفط ذاته. ثم تم عمل الحواف على جانبي الحفرة: بمتوسط عمق غمر مخروطي يبلغ 9.5 متر ، سبعة على الأقل. كان متوسط كمية التربة التي تم إزالتها عند حفر مثل هذا البئر حوالي 3100 م 3 ، ثم تم تثبيت جدران الآبار من الأسفل إلى السطح بإطار خشبي أو ألواح خشبية. تم عمل ثقوب في التيجان السفلية للتدفق من الزيت. تم جمعها من الآبار بجلود النبيذ ، والتي تم رفعها بواسطة طوق يدوي أو بمساعدة حصان.
في تقريره عن رحلة إلى شبه جزيرة أبشيرون عام 1735 ، كتب د. ليرخ: "... في بالاخاني 52 بئراً نفطياً بعمق 20 قامة (1 فهم - 2.1 م) ، 500 باتمان من النفط ..." (1 باتمان 8.5 كجم). وفقًا للأكاديمي S.G. Amelina (1771) ، بلغ عمق آبار النفط في بالاخاني 40-50 م ، وكان قطر أو جانب مربع مقطع البئر 0.7-1 م.
في عام 1803 ، بنى التاجر باكو قاسمبيك بئري نفط في البحر على مسافة 18 و 30 مترًا من شاطئ بيبي هيبات. كانت الآبار محمية من الماء بواسطة صندوق من الألواح المتشابكة بإحكام. تم استخراج النفط منهم لسنوات عديدة. في عام 1825 ، أثناء عاصفة ، حُطمت الآبار وغمرت مياه بحر قزوين.
مع طريقة البئر ، لم تتغير تقنية استخراج الزيت على مر القرون. ولكن في عام 1835 ، استخدم مسؤول قسم التعدين ، فاليندورف في تامان ، لأول مرة مضخة لضخ النفط عبر أنبوب خشبي منخفض. يرتبط عدد من التحسينات الفنية باسم مهندس التعدين N.I. فوسكوبوينيكوف. لتقليل حجم الحفريات ، اقترح بناء آبار النفط على شكل رمح ، وفي 1836-1837. إعادة بناء نظام تخزين وتوزيع النفط بالكامل في باكو وبالاخاني. لكن أحد الأعمال الرئيسية في حياته كان حفر أول بئر نفط في العالم 1848.
لفترة طويلة ، تم التعامل مع إنتاج النفط من خلال التنقيب في بلدنا بتحيز. كان يعتقد أنه نظرًا لأن المقطع العرضي للبئر أصغر من المقطع العرضي لبئر النفط ، فإن تدفق النفط إلى الآبار يكون أقل بشكل ملحوظ. في الوقت نفسه ، لم يؤخذ في الاعتبار أن عمق الآبار أكبر بكثير ، وتعقيد بنائها أقل.
أثناء تشغيل الآبار ، سعى منتجو النفط لنقلها إلى وضع التدفق ، لأن. كان أكثر طريقة سهلةالتعدين. ضرب أول تدفق زيت قوي في بالاخاني في عام 1873 في موقع خلفي. في عام 1887 ، تم إنتاج 42 ٪ من النفط في باكو بطريقة النافورة.
أدى الاستخراج القسري للنفط من الآبار إلى استنفاد سريع للطبقات الحاملة للنفط المجاورة لحفرة البئر ، وبقي باقي (معظمه) في الأحشاء. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لعدم وجود عدد كافٍ من مرافق التخزين ، حدثت خسائر نفطية كبيرة بالفعل على سطح الأرض. لذلك ، في عام 1887 تم إلقاء 1088 ألف طن من النفط بواسطة النوافير ، وتم جمع 608 ألف طن فقط ، وتشكلت بحيرات نفطية واسعة في المناطق المحيطة بالنافورات ، حيث فقدت الأجزاء الأكثر قيمة نتيجة التبخر. أصبح الزيت المتجمد نفسه غير مناسب للمعالجة ، وتم حرقه. احترقت بحيرات النفط الراكدة لعدة أيام متتالية.
تم إنتاج النفط من الآبار ، حيث كان الضغط غير كافٍ للتدفق ، باستخدام دلاء أسطوانية يصل طولها إلى 6 أمتار. تم ترتيب صمام في قاعها ، ويفتح عندما يتحرك الدلو لأسفل ويغلق تحت وزن السائل المستخرج عندما يرتفع ضغط الجرافة. تم استدعاء طريقة استخراج النفط عن طريق الكفالة الترتان,فيفي عام 1913 ، تم إنتاج 95٪ من إجمالي النفط بمساعدتها.
ومع ذلك ، فإن الفكر الهندسي لم يقف مكتوف الأيدي. في السبعينيات من القرن التاسع عشر. في. اقترح شوخوف طريقة الضاغط لاستخراج الزيتبتزويد البئر بالهواء المضغوط (الجسر الجوي). تم اختبار هذه التقنية في باكو فقط في عام 1897. واقترح M.M. طريقة أخرى لإنتاج النفط ، وهي رفع الغاز. Tikhvinsky في عام 1914
لقد استخدم الإنسان منافذ الغاز الطبيعي من المصادر الطبيعية منذ زمن سحيق. اكتشف فيما بعد استخدام الغاز الطبيعي الذي يتم الحصول عليه من الآبار والآبار. في عام 1902 ، تم حفر أول بئر في سوراخاني بالقرب من باكو ، والتي أنتجت الغاز الصناعي من عمق 207 م.
في تطوير صناعة النفطهناك خمس مراحل رئيسية:
المرحلة الأولى (حتى عام 1917) - فترة ما قبل الثورة ؛
المرحلة الثانية (من 1917 إلى 1941) الفترة التي سبقت الحرب الوطنية العظمى ؛
المرحلة الثالثة (من 1941 إلى 1945) - فترة الحرب الوطنية العظمى ؛
المرحلة الرابعة (من 1945 إلى 1991) - الفترة التي سبقت انهيار الاتحاد السوفياتي ؛
المرحلة الخامسة (منذ 1991) - العصر الحديث.
فترة ما قبل الثورة. النفط معروف في روسيا منذ فترة طويلة. مرة أخرى في القرن السادس عشر. كان التجار الروس يتاجرون في نفط باكو. تحت حكم بوريس غودونوف (القرن السادس عشر) ، تم تسليم أول زيت تم إنتاجه على نهر أوختا إلى موسكو. نظرًا لأن كلمة "زيت" لم تدخل اللغة الروسية إلا في نهاية القرن الثامن عشر ، فقد أطلق عليها حينئذ "الماء الكثيف الاحتراق".
في عام 1813 ، تم ضم خانات باكو وديربنت بأغنى مواردها النفطية إلى روسيا. كان لهذا الحدث تأثير كبير على تطوير صناعة النفط الروسية في الـ 150 عامًا القادمة.
كانت تركمانستان منطقة رئيسية أخرى منتجة للنفط في روسيا ما قبل الثورة. ثبت أن الذهب الأسود تم استخراجه في منطقة نبيت داج منذ حوالي 800 عام. في عام 1765 حوالي. تشلكن ، كان هناك 20 بئراً نفطياً بإجمالي إنتاج سنوي يبلغ حوالي 64 طناً في السنة. وفقًا للمستكشف الروسي لبحر قزوين ن. مورافيوف ، أرسل التركمان في عام 1821 حوالي 640 طنًا من النفط إلى بلاد فارس عن طريق القوارب. في عام 1835 ، تم أخذها من حوالي. يوجد تشيليكن أكثر من باكو ، على الرغم من أن شبه جزيرة أبشيرون كانت موضع اهتمام متزايد من قبل مالكي النفط.
بداية تطور صناعة النفط في روسيا عام 1848 ،
في عام 1957 ، استحوذ الاتحاد الروسي على أكثر من 70٪ من النفط المنتج ، واحتلت تتاريا الصدارة في البلاد من حيث إنتاج النفط.
الحدث الرئيسي فترة معينةكان اكتشاف وبداية تطوير أغنى حقول النفط في غرب سيبيريا. مرة أخرى في عام 1932 ، الأكاديمي I.M. أعرب جوبكين عن فكرة الحاجة إلى بدء بحث منهجي عن النفط على المنحدر الشرقي لجبال الأورال. أولاً ، تم جمع المعلومات حول ملاحظات تسرب النفط الطبيعي (أنهار بولشوي يوغان ، بيلايا ، إلخ). في عام 1935 بدأت فرق التنقيب الجيولوجي العمل هنا ، مما أكد وجود نتوءات لمواد شبيهة بالنفط. ومع ذلك ، لم يكن هناك "نفط كبير". استمرت أعمال الاستكشاف حتى عام 1943 ، ثم استؤنفت في عام 1948. فقط في عام 1960 تم اكتشاف حقل نفط شايمسكوي ، تلاه ميجيونسكوي ، أوست-باليكسكوي ، وسورجوتسكوي ، وساموتلورسكوي ، وفاريجانسكوي ، وليانتورسكوي ، وكولوغولمورسكوي وغيرها. الإنتاج الصناعييعتبر النفط في غرب سيبيريا عام 1965 ، عندما كان ينتج حوالي مليون طن.في عام 1970 ، بلغ إنتاج النفط هنا 28 مليون طن ، وفي عام 1981 329.2 مليون طن. أصبح غرب سيبيريا المنطقة الرئيسية المنتجة للنفط في البلاد ، وجاء الاتحاد السوفيتي على رأس العالم في إنتاج النفط.
في عام 1961 ، تم الحصول على أول نوافير نفطية في حقلي أوزين و Zhetybay في غرب كازاخستان (شبه جزيرة Mangyshlak). بدأ التطور الصناعي في عام 1965. وبلغ احتياطي النفط القابل للاستخراج من هذين الحقلين وحدهما عدة مئات من الملايين من الأطنان. كانت المشكلة أن زيوت Mangyshlak كانت عالية البرافيني ولها نقطة صب +30 ... 33 درجة مئوية. ومع ذلك ، في عام 1970 ، زاد إنتاج النفط في شبه الجزيرة إلى عدة ملايين طن.
استمر النمو المنتظم لإنتاج النفط في البلاد حتى عام 1984. في 1984-1985. كان هناك انخفاض في إنتاج النفط. في 1986-1987. ارتفع مرة أخرى ، ووصل إلى الحد الأقصى. ومع ذلك ، بدءًا من عام 1989 ، بدأ إنتاج النفط في الانخفاض.
الفترة الحديثة. بعد انهيار الاتحاد السوفياتي ، استمر الانخفاض في إنتاج النفط في روسيا. في عام 1992 بلغت 399 مليون طن وفي 1993 354 مليون طن وفي 1994 317 مليون طن وفي 1995 307 مليون طن.
يعود الانخفاض المستمر في إنتاج النفط إلى حقيقة أن تأثير عدد من العوامل السلبية الموضوعية والذاتية لم يتم القضاء عليه.
أولا ، ساءت قاعدة المواد الخامالصناعات. إن درجة المشاركة في تطوير واستنفاد الودائع في المناطق عالية جدًا. في شمال القوقاز ، 91.0٪ من احتياطيات النفط المستكشفة تشارك في التطوير ، واستنزاف الحقول 81.5٪. في منطقة أورال فولغا ، تبلغ هذه الأرقام 88.0٪ و 69.1٪ على التوالي في جمهورية كومي 69.0٪ و 48.6٪ في غرب سيبيريا 76.8٪ و 33.6٪.
ثانياً ، انخفضت الزيادة في احتياطيات النفط بسبب الحقول المكتشفة حديثاً. بسبب الانخفاض الحاد في التمويل ، قللت منظمات الاستكشاف من نطاق الأعمال الجيوفيزيائية وحفر الاستكشاف. أدى هذا إلى انخفاض في عدد الرواسب المكتشفة حديثًا. لذلك ، إذا كان في 1986-90. وبلغ احتياطي النفط في الحقول المكتشفة حديثاً 10.8 مليون طن ثم في 1991-1995. 3.8 مليون طن فقط
ثالثًا ، قطع الماء للزيت المنتج مرتفع.. وهذا يعني أنه بنفس تكاليف وأحجام إنتاج سائل التكوين ، يتم إنتاج الزيت نفسه بشكل أقل وأقل.
الرابع ، تكاليف إعادة الهيكلة. نتيجة لانهيار الآلية الاقتصادية القديمة ، تم القضاء على الإدارة المركزية الصارمة للصناعة ، ولا يزال يتم إنشاء واحدة جديدة. عدم التوازن الناتج في أسعار النفط من جهة ، والمعدات والمواد من جهة أخرى ، جعل من الصعب تجهيز الحقول بالمعدات التقنية. لكن هذا ضروري في الوقت الحالي ، عندما تكون معظم المعدات قد استكملت عمرها الافتراضي ، وتتطلب العديد من الحقول الانتقال من طريقة تدفق الإنتاج إلى الضخ.
أخيرًا ، هناك العديد من الحسابات الخاطئة في السنوات الماضية.وهكذا ، في السبعينيات ، كان يعتقد أن احتياطيات النفط في بلدنا لا تنضب. وفقًا لهذا ، لم يكن التركيز على تطوير الأنواع الخاصة بهم الإنتاج الصناعي، وشراء السلع الصناعية الجاهزة في الخارج مقابل العملة الواردة من بيع النفط. تم إنفاق أموال طائلة على الحفاظ على مظهر الازدهار في المجتمع السوفيتي. تم تمويل صناعة النفط إلى الحد الأدنى.
على رف سخالين في السبعينيات والثمانينيات. تم فتحه ودائع كبيرةالتي لم يتم تشغيلها بعد. وفي الوقت نفسه ، يضمن لهم سوق مبيعات ضخم في بلدان منطقة آسيا والمحيط الهادئ.
ما هي الآفاق المستقبلية لتطوير صناعة النفط المحلية؟
لا يوجد تقييم لا لبس فيه لاحتياطيات النفط في روسيا. يعطي العديد من الخبراء أرقامًا عن حجم الاحتياطيات القابلة للاسترداد من 7 إلى 27 مليار طن ، أي من 5 إلى 20 ٪ من العالم. يتم توزيع احتياطيات النفط عبر روسيا على النحو التالي: غرب سيبيريا 72.2٪؛ منطقة أورال فولغا 15.2٪ ؛ مقاطعة تيمان بيتشورا 7.2٪ ؛ جمهورية سخا (ياقوتيا) ، منطقة كراسنويارسك، منطقة إيركوتسك ، رف بحر أوخوتسك بحوالي 3.5٪.
في عام 1992 ، بدأت إعادة هيكلة صناعة النفط الروسية: اقتداءً بالمثال الدول الغربيةبدأت في إنشاء شركات نفطية متكاملة رأسياً تتحكم في استخراج النفط ومعالجته وتوزيع المنتجات النفطية التي يتم الحصول عليها منه.
1.2 أهداف وغايات جيولوجيا حقول النفط والغاز
لفترة طويلة ، كانت منافذ النفط والغاز الطبيعي تلبي احتياجات البشرية بالكامل. ومع ذلك ، التنمية النشاط الاقتصاديطالب الإنسان المزيد والمزيد من مصادر الطاقة. في محاولة لزيادة كمية النفط المستهلك ، بدأ الناس بحفر الآبار في أماكن مظاهر النفط السطحية ، ثم حفر الآبار. أولاً ، تم وضعهم حيث وصل الزيت إلى سطح الأرض. لكن عدد هذه الأماكن محدود. في نهاية القرن الماضي ، تم تطوير طريقة بحث واعدة جديدة. بدأ الحفر على خط مستقيم يربط بين بئرين ينتجان النفط بالفعل.
في المناطق الجديدة ، تم البحث عن مكامن النفط والغاز بشكل شبه أعمى ، خجولًا من جانب إلى آخر. ذكريات غريبة عن وضع البئر تركها عالم الجيولوجيا الإنجليزي ك. كريج.
اجتمع مديرو الحفر والمديرون الميدانيون معًا لتحديد موقع وتحديد المنطقة التي يجب وضع البئر فيها بشكل مشترك. ومع ذلك ، مع الحذر المعتاد في مثل هذه الحالات ، لم يجرؤ أحد على الإشارة إلى النقطة التي يجب أن يبدأ فيها الحفر. ثم قال أحد الحاضرين ، والذي تميز بشجاعة كبيرة ، مشيرًا إلى غراب يحوم فوقهم: "أيها السادة ، إذا كنت لا تهتم ، فلنبدأ في الحفر حيث يجلس الغراب ...". تم قبول العرض. تبين أن البئر كان ناجحًا للغاية. لكن إذا طار الغراب مائة ياردة إلى الشرق ، فلن يكون هناك أمل في لقاء النفط ... من الواضح أن هذا لن يستمر طويلاً ، لأن حفر كل بئر يكلف مئات الآلاف من الدولارات. لذلك ، نشأ السؤال عن مكان حفر الآبار من أجل العثور بدقة على النفط والغاز.
تطلب هذا شرحًا لمنشأ النفط والغاز ، وأعطى دفعة قوية لتطوير الجيولوجيا - علم تكوين وهيكل الأرض ، وكذلك طرق التنقيب عن حقول النفط والغاز واستكشافها.
جيولوجيا حقول النفط والغاز هي فرع من فروع الجيولوجيا التي تتعامل مع دراسة تفصيلية لحقول ورواسب النفط والغاز في حالتها الأولية (الطبيعية) وفي عملية التطوير من أجل تحديد أهميتها الاقتصادية الوطنية والاستخدام الرشيد للتربة التحتية . من هذا التعريف ، يمكن ملاحظة أن جيولوجيا حقول النفط والغاز تقترب من دراسة رواسب ورواسب الهيدروكربونات (HC) من وجهتي نظر.
أولا، يجب اعتبار الرواسب الهيدروكربونية في حالة ثابتة كأجسام جيولوجية طبيعية لتصميم التنمية بناءً على حساب الاحتياطيات وتقييم إنتاجية الآبار والخزانات / الظروف الجيولوجية الطبيعية /.
ثانيا، يجب اعتبار رواسب الهيدروكربون في حالة ديناميكية ، حيث تبدأ عمليات نقل النفط والغاز والماء فيها ، عند تشغيلها ، في التدفق إلى الآبار السفلية لآبار الإنتاج ومن الآبار السفلية لآبار الحقن. في الوقت نفسه ، من الواضح أن ميزات ديناميكيات الكائن لا تتميز فقط بالخصائص الجيولوجية الطبيعية للرواسب (أي الخصائص في حالة ثابتة) ، ولكن أيضًا بخصائص النظام التقني (أي نظام التطوير ). بعبارة أخرى ، فإن رواسب النفط أو الغاز التي يتم تطويرها هي كل لا ينفصل ، ويتكون بالفعل من عنصرين: جيولوجي (الرواسب نفسها) وتقني (نظام تقني مصمم لاستغلال الرواسب). سوف نسمي هذا كله مجمعًا جيولوجيًا وتقنيًا (GTC).
سمة من سمات جيولوجيا حقول النفط والغازتتكون في، ماذا او ما انها واسعة يستخدم المفاهيم النظرية والبيانات الواقعية التي تم الحصول عليها من خلال طرق العلوم الأخرى، وغالبًا ما تعتمد في استنتاجاتها وتعميماتها على الأنماط الراسخة في العلوم الأخرى.
الأهدافجيولوجيا النفط والغاز نكونفي الترسيخ الجيولوجي لأكثر الطرق فعالية لتنظيم إنتاج النفط والغاز ، بما يضمن الاستخدام الرشيد وحماية باطن الأرض والبيئة. يتم تحقيق هذا الهدف الرئيسي من خلال دراسة الهيكل الداخلي لمستودعات النفط والغاز وأنماط تغييرها في عملية التطوير.
يتم تقسيم الهدف الرئيسي إلى عدد من المكونات، تعمل كأهداف خاصة لجيولوجيا حقول النفط والغاز ، والتي تشمل:
النمذجة الجيولوجية الميدانية للرواسب
حساب الاحتياطيالنفط والغاز والمكثفات.
التوحيد الجيولوجي لنظام التنميةحقول النفط والغاز؛
التثبت الجيولوجي للقياساتلتحسين كفاءة التطوير واستخلاص النفط والغاز أو المكثفات ؛
إثبات مجمع الملاحظاتفي عملية الاستكشاف والتطوير.
حماية التربةحقول النفط والغاز؛
الخدمة الجيولوجية لعملية الحفرآبار؛
تحسين المنهجية الخاصة والقاعدة المنهجية.
من بين هذه المجموعة يمكن تمييزها ثلاثة أنواع من المهام:
مهام علمية محددةجيولوجيا النفط والغاز ، التي تهدف إلى موضوع المعرفة ؛
مهام منهجية;
المهام المنهجية.
1. دراسة تكوين وخصائص الصخورتكوين رواسب إنتاجية تحتوي على النفط والغاز ولا تحتوي عليهما ؛ دراسة تكوين وخصائص النفط والغاز والمياه والظروف الجيولوجية والديناميكية الحرارية لحدوثها. يجب إيلاء اهتمام خاص لتنوع تكوين وخصائص وظروف حدوث الصخور والسوائل المشبعة بها ، وكذلك للقوانين التي يخضع لها هذا التباين.
2. مهام الاختيار(بناءً على حل مشاكل المجموعة الأولى) للأجسام الجيولوجية الطبيعية ، وتحديد شكلها وحجمها وموقعها في الفضاء ، وما إلى ذلك. في هذه الحالة ، يتم تمييز الطبقات والطبقات والآفاق ومناطق استبدال الخزان وما إلى ذلك. بشكل عام ، تجمع هذه المجموعة المهام التي تهدف إلى تحديد الهيكل الأساسي للإيداع أو الإيداع.
3. مهام التقسيمالكيانات الجيولوجية الطبيعية إلى كيانات شرطية ، مع مراعاة متطلبات وقدرات المعدات والتكنولوجيا والاقتصاديات الخاصة بصناعة النفط والغاز. الأهم هنا ستكون مهام تحديد الظروف والقيم الحدية الأخرى للهيئات الجيولوجية الطبيعية (على سبيل المثال ، لفصل الصخور عالية ومتوسطة ومنخفضة الإنتاجية).
4. المهام المتعلقة ببناء تصنيف اللجنة الحكومية للجمارك وفق خصائص متنوعة، وبشكل أساسي من خلال أنواع الهياكل الداخلية للودائع والودائع.
5. المهام المتعلقة بدراسة طبيعة وميزات وأنماط العلاقة بين هيكل ووظيفة SCC، بمعنى آخر. تأثير هيكل وخصائص الخزان على مؤشرات عملية التطوير وخصائص هيكل ومعلمات المكون الفني ، وكذلك على مؤشرات أداء GTC ككل (استقرار استخراج النفط والغاز ، ومعدلات التطوير ، وتكلفة الإنتاج ، واسترداد النفط النهائي ، وما إلى ذلك).
المهام المنهجيةتطوير المعدات المنهجية لجيولوجيا حقول النفط والغاز ، أي تحسين الأساليب القديمة وخلق طرق جديدة لحل المشكلات الجيولوجية الملموسة والعلمية.
الحاجة إلى حل المهام المنهجيةينشأ بسبب حقيقة أنه من حقبة إلى أخرى ، من فترة إلى أخرى ، معايير المعرفة ، وطرق تنظيم المعرفة ، وأساليب عمل علمي. في عصرنا ، تطور العلم سريع للغاية. في ظل هذه الظروف ، من أجل مواكبة الوتيرة العامة لتطور العلم ، من الضروري أن تكون لديك فكرة عما يقوم عليه العلم ، وكيف يتم بناء المعرفة العلمية وإعادة بنائها. الحصول على إجابات لهذه الأسئلة هو جوهر المنهجية . المنهجية هي طريقة لفهم بنية العلم وأساليب عمله.يميز بين منهجية علمية عامة و علمية خاصة.
المحاضرة 2
مصادر الوقود الطبيعي
الزيت عبارة عن سائل زيتي قابل للاحتراق وله رائحة معينة ، ويتكون من خليط من الهيدروكربونات لا يحتوي على أكثر من 35٪ من مواد الإسفلت الراتنجية ويقع في صخور الخزان في حالة حرة. يحتوي الزيت على 82-87٪ كربون ، 11-14٪ هيدروجين (بالوزن) ، أكسجين ، نيتروجين ، ثاني أكسيد الكربون ، كبريت ، وكميات صغيرة من الكلور ، اليود ، الفوسفور ، الزرنيخ ، إلخ.
تنتمي الهيدروكربونات المعزولة من زيوت مختلفة إلى ثلاث سلاسل رئيسية: الميثان ، النفثينيك والعطرية:
الميثان (البارافين) بالصيغة العامة C n H 2 n +2 ؛
نافثينيك - C n H 2 n ؛
عطري - C n H 2 n -6.
تسود الهيدروكربونات من سلسلة الميثان (الميثان CH 4 ، الإيثان C 2 H 6 ، البروبان C 3 H 8 والبيوتان C 4 H 10) ، والتي تكون تحت الضغط الجوي و درجة الحرارة العاديةفي حالة غازية.
البنتان C 5 H 12 ، الهكسان C 6 H 14 والهبتان C 7 H 16 غير مستقرة ، تنتقل بسهولة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة والعكس صحيح. الهيدروكربونات من C 8 H 18 إلى C 17 H 36 مواد سائلة.
الهيدروكربونات التي تحتوي على أكثر من 17 ذرة كربون (C 17 H 36-C 37 H 72) هي مواد صلبة (بارافين ، راتنجات ، أسفلتين).
تصنيف الزيت
اعتمادًا على محتوى الهيدروكربونات الخفيفة والثقيلة والصلبة ، بالإضافة إلى الشوائب المختلفة ، يتم تقسيم الزيت إلى فئات وفئات فرعية. هذا يأخذ في الاعتبار محتوى الكبريت والراتنجات والبارافين.
عن طريق محتوى الكبريتتنقسم الزيوت إلى:
منخفض الكبريت (0 ≤S≤0.5٪) ؛
كبريت متوسط (0.5
كبريتية (1
حامض (S> 3٪).
شمع البترول-إنه خليط من الهيدروكربونات الصلبةمجموعتان تختلفان بشكل حاد عن بعضهما البعض في الخصائص - البارافيناتج 17 ح 36 -من 35 ح 72 و سيريسين ج 36 ح 74 - ج 55 ح 112 . نقطة انصهار الأول 27-71 درجة مئوية، ثانيا- 65-88 درجة مئوية. عند نفس درجة حرارة الانصهار ، يكون للسيرسين كثافة ولزوجة أعلى. يصل محتوى البارافين في الزيت أحيانًا إلى 13-14٪ أو أكثر.
وحدات العالم من النفط
1 برميل حسب كثافة حوالي 0.136 طن من النفط
1 طن من النفط حوالي 7.3 برميل
1 برميل = 158.987 لتر = 0.158 م 3
1 متر مكعب حوالي 6.29 برميل
الخصائص الفيزيائيةنفط
كثافة(الكتلة الحجمية) - نسبة كتلة المادة إلى حجمها. كثافة زيت المكمن هي كتلة الزيت المستخرج إلى السطح من الأحشاء مع الحفاظ على ظروف المكمن ، لكل وحدة حجم. يتم التعبير عن وحدة الكثافة في النظام الدولي للوحدات بالكيلو جرام / م 3. ρ n \ u003d م / ف
حسب كثافة الزيت ، يتم تقسيمهم إلى 3 مجموعات:
زيوت خفيفة (بكثافة 760 الى 870 كجم / م 3)
زيوت متوسطة (871970 كجم / م 3).
ثقيل (أكثر من 970 كجم / م 3).
كثافة الزيت في ظروف المكمن أقل من كثافة الزيت منزوع الغاز (بسبب زيادة محتوى الغاز في الزيت ودرجة الحرارة).
يتم قياس الكثافة باستخدام مقياس كثافة السوائل. مقياس كثافة السوائل - جهاز لتحديد كثافة السائل بعمق العوامة (أنبوب به أقسام ووزن في الأسفل). على مقياس مقياس كثافة السوائل ، تم رسم تقسيمات توضح كثافة الزيت المدروس.
اللزوجة- خاصية السائل أو الغاز في مقاومة حركة بعض جزيئاته بالنسبة للآخرين.
معامل اللزوجة الديناميكية ( ). هي قوة الاحتكاك لكل وحدة مساحة للطبقات السائلة المتلامسة عند تدرج سرعة يساوي 1. / باسكال ث ، 1P (اتزان) = 0.1 باسكال ث.
تبادل اللزوجة الديناميكية تسمى السيولة.
تتميز لزوجة السائل أيضًا معامل اللزوجة الحركية ، بمعنى آخر. نسبة اللزوجة الديناميكية إلى كثافة السائل. في هذه الحالة ، تؤخذ م 2 / ث كوحدة. ستوكس (St) \ u003d سم 2 / ثانية \ u003d 10-4 م 2 / ثانية.
في الممارسة العملية ، المصطلح يستخدم في بعض الأحيان شرطي (نسبي)اللزوجة ، وهي نسبة وقت التدفق لحجم معين من السائل إلى وقت التدفق الخارج لنفس الحجم من الماء المقطر عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.
لزوجة زيت الخزان هي خاصية للزيت تحدد درجة حركته في ظروف الخزان وتؤثر بشكل كبير على إنتاجية وكفاءة تطوير المكمن.
تتراوح لزوجة زيت المكمن من رواسب مختلفة من 0.2 إلى 2000 ميغا باسكال أو أكثر. القيم الأكثر شيوعًا هي 0.8-50 مللي باسكال.
تنخفض اللزوجة مع زيادة درجة الحرارة ، مما يؤدي إلى زيادة كمية غازات الهيدروكربون المذابة.
يتم تمييز الزيوت حسب اللزوجة
لزوجة منخفضة - ن
لزوجة منخفضة - 1
مع زيادة اللزوجة - 5
اللزوجة العالية - n> 25 mPa s.
تعتمد اللزوجة على التركيب الكيميائي والجزئي للزيت ومحتوى القطران (محتوى المواد الإسفلتية الراتنجية فيه).
ضغط التشبع (بداية التبخير) لزيت المكمنهو الضغط الذي يبدأ عنده إطلاق الفقاعات الأولى من الغاز المذاب منه. يسمى زيت الخزان مشبعًا إذا كان عند ضغط خزان مساوٍ لضغط تشبع غير مشبع - إذا كان ضغط الخزان أعلى من ضغط التشبع. تعتمد قيمة ضغط التشبع على كمية الغاز المذاب في الزيت ، وعلى تكوينه ودرجة حرارة المكمن.
يتم تحديد ضغط التشبع من خلال نتائج دراسة عينات الزيت العميق والرسوم البيانية التجريبية.
جي\ u003d Vg / V.ب.
عادة ما يتم التعبير عن محتوى الغاز في م 3 / م 3 أو م 3 / طن.
عامل غاز الحقل G هو مقدار الغاز المنتج بالمتر المكعب لكل 1 م 3 (طن) من الزيت منزوع الغاز.يتم تحديده بناءً على بيانات حول إنتاج النفط والغاز المصاحب لفترة زمنية معينة. هناك عوامل غاز: أولية ، محددة للشهر الأول من تشغيل البئر ، جارية - لأي فترة زمنية ومتوسط الفترة من بداية التطوير إلى أي تاريخ تعسفي.
التوتر السطحي -هذه هي القوة المؤثرة لكل وحدة طول لكفاف الواجهة وتميل إلى تقليل هذا السطح إلى الحد الأدنى. يرجع ذلك إلى قوى الجذب بين الجزيئات (مع SI J / m 2 ؛ N / m أو dyn / cm) للزيت 0.03 J / م 2 ، N / م (30 داين / سم) ؛ للمياه 0.07 جول / م 2 ، نيوتن / م (73 داين / سم). كلما زاد التوتر السطحي ، زاد الارتفاع الشعري للسائل. يكون التوتر السطحي للماء أكبر بثلاث مرات تقريبًا من التوتر السطحي للنفط ، وهو ما يحدد سرعات مختلفةحركتهم من خلال الشعيرات الدموية. تؤثر هذه الخاصية على خصوصية تطور الودائع.
الشعرية- قدرة السائل على الارتفاع أو الانخفاض في الأنابيب ذات القطر الصغير تحت تأثير التوتر السطحي.
Р = 2σ / ص
P هو ضغط الرفع ؛ σ - التوتر السطحي ص –
نصف قطر الشعيرات الدموية .
ح= 2σ / صρ
ز
ح - ارتفاع الرفع؛ ρ – كثافة السائل ز - تسارع الجاذبية.
لون الزيتيختلف من البني الفاتح إلى البني الداكن والأسود.
الخاصية الرئيسية الأخرى للنفط هي تبخر. يفقد الزيت الكسور الخفيفة ، لذلك يجب تخزينه في أوعية محكمة الغلق.
عامل انضغاط الزيت β نهو التغير في حجم زيت الخزان مع تغير الضغط بمقدار 0.1 ميجا باسكال.
يميز مرونة الزيت ويتحدد من النسبة
حيث V 0 - الحجم الأولي للزيت ؛ ΔV- تغيير حجم الزيت مع تغيير الضغط بمقدار Δр ؛
البعد β n -Pa -1.
يزداد معامل انضغاط الزيت بزيادة محتوى أجزاء الزيت الخفيف وكمية الغاز المذاب وزيادة درجة الحرارة وانخفاض الضغط وتكون قيمته (6-140) 10 -6 ميجا باسكال -1. بالنسبة لمعظم زيوت المكمن ، قيمتها (6-18) 10 -6 ميجا باسكال -1.
تتميز الزيوت المفرغة من الغازات بعامل انضغاط منخفض نسبيًا β n = (4-7) 10 -10 MPa -1.
معامل في الرياضيات او درجة التمدد الحراري نهي درجة تمدد الزيت مع تغير درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية
ن = (1/ Vo) (V / t).
البعد - 1 / درجة مئوية. بالنسبة لمعظم الزيوت تتراوح قيم معامل التمدد الحراري من (1-20) * 10-4 1 / درجة مئوية.
يجب أن يؤخذ معامل التمدد الحراري للزيت في الاعتبار عند تطوير رواسب في نظام حراري هيدروديناميكي غير ثابت عندما يتعرض الخزان لعوامل باردة أو ساخنة مختلفة.
عامل حجم زيت الخزانب يوضح مقدار الحجم الذي يحتله في ظروف الخزان 1 م
3
زيت منزوع الغاز:
ب ن = V pl.n / V deg \ u003d n./ pl.n
أين الخامس قدم مربع - حجم النفط في ظروف الخزان ؛ Vdeg هو حجم نفس كمية الزيت بعد تفريغ الغاز عند الضغط الجوي و t = 20 درجة مئوية ؛ pl.p - كثافة الزيت في ظروف الخزان ؛ -كثافة الزيت تحت الظروف القياسية.
باستخدام المعامل الحجمي ، من الممكن تحديد "انكماش" النفط ، أي لإنشاء انخفاض في حجم زيت المكمن عند استخراجه إلى السطح. انكماش الزيت U
U = (bn-1) / bn * 100
عند حساب احتياطيات النفط بالطريقة الحجمية ، يتم أخذ التغيير في حجم زيت المكمن أثناء الانتقال من ظروف الخزان إلى ظروف السطح في الاعتبار باستخدام ما يسمى عامل التحويل.
عامل التحويلهو مقلوب عامل حجم الزيت في المكمن. 
= 1 / ب = Vdeg / Vb.s. = b.s. / n
أساسيات جيولوجيا الإنتاج وتطوير حقول النفط والغاز 1 صفحة
جيولوجيا حقول النفط والغاز (NGPG) هي فرع من فروع الجيولوجيا التي تتعامل مع دراسة مفصلة لحقول ورواسب النفط والغاز في حالتها الأولية (الطبيعية) وفي عملية التطوير من أجل تحديد أهميتها الاقتصادية الوطنية والاستخدام الرشيد من باطن الأرض.
الأهداف الرئيسية لـ NGPG هي كما يلي:
النمذجة الجيولوجية الميدانية للرواسب ؛
تكوين احتياطيات النفط والغاز والمكثفات ؛
الإثبات الجيولوجي لنظام تطوير حقول النفط والغاز ؛
الإثبات الجيولوجي لتدابير تحسين كفاءة التطوير واستخراج النفط والغاز أو المكثفات.
تتمثل مهام NGPG في حل العديد من القضايا المتعلقة بما يلي: الحصول على معلومات حول موضوع البحث. مع البحث عن الأنماط التي تجمع بين الحقائق المتباينة الملحوظة حول هيكل وعمل الوديعة في كل واحد ؛ في إنشاء طرق لمعالجة وتلخيص وتحليل نتائج الملاحظات والبحث ؛ في تقييم فعالية هذه الأساليب في مختلف الظروف الجيولوجية ، إلخ.
يقدم هذا الدليل المنهجي 11 عملاً معملياً ، يتيح لك تنفيذها إتقان عدد من الطرق لجمع ومعالجة المعلومات الجيولوجية والميدانية ، وفهم العديد من المفاهيم الأساسية لجيولوجيا المجال ، مثل: خزان النفط والغاز ، وحدود الترسبات ، وعدم تجانس الطبقات المنتجة ، الحدود المشروطة للخزانات ، عيوب الآبار ، ضغط الخزان ، خصائص الترشيح للخزان (النفاذية ، التوصيل الهيدروليكي ،
الموصلية البيزو) ، مخطط المؤشر ، منحنى استرداد الضغط (PRC) ، ديناميات التنمية ، عامل استرداد النفط.
عمل معمل رقم 1 تحديد موقع حدود مكمن نفط من البيانات
ثقب جيد
الكشف عن الهيكل الداخلي للخزان حسب القياسات والملاحظات والتعريفات مهمة بناء نموذج لهيكل الخزان. خطوة مهمة في حل هذه المشكلة هي رسم الحدود الجيولوجية. يعتمد شكل ونوع الإيداع على طبيعة الحدود الجيولوجية التي تحدده.
تشمل الحدود الجيولوجية الأسطح: هيكلية ،
المرتبطة بتلامس الصخور من مختلف الأعمار والصخور ؛ عدم المطابقة الطبقية. الاضطرابات التكتونية وكذلك الأسطح التي تفصل صخور الخزان (RC) حسب طبيعة تشبعها ، أي المياه والزيت والغاز والنفط والغاز والمياه (WOC ، GOC ، GWC). ترتبط معظم رواسب النفط والغاز ب الهياكل التكتونية(الطيات ، الرفع ، القباب ، إلخ) ، التي يحدد شكلها شكل الرواسب.
يتم فحص الأشكال الهيكلية ، بما في ذلك شكل الأسطح الهيكلية (الأسطح وقيعان الرواسب) باستخدام الخرائط الهيكلية.
البيانات الأولية لإنشاء خريطة هيكلية هي مخطط موقع البئر وحجم العلامات المطلقة للسطح المعين في كل بئر. الارتفاع المطلق هو المسافة العمودية من مستوى سطح البحر إلى السطح المعين:
H = (A + Al) -L ، (1.1)
حيث A هو ارتفاع فوهة البئر ، L هو عمق السطح المحدد في البئر ، D1 هو استطالة البئر بسبب الانحناء.
طريقة المثلث هي الطريقة التقليدية لبناء الخرائط الهيكلية.
يتم رسم حدود الرواسب المرتبطة بعدم تجانس الخزانات على طول الخطوط التي على طولها تفقد PK القابل للاختراق للتكوين الإنتاجي ، نتيجة لتغير الوجوه ، خصائص الخزان وتصبح غير منفذة ، أو تم فصل التكوين أو باهت، شاحب. مع وجود عدد صغير من الآبار ، يتم رسم موضع خط استبدال الخزان أو خطوط الإسفين أو التآكل بشكل تقليدي على نصف المسافة بين أزواج من الآبار ، حيث يتكون الخزان في أحدهما من الصخور ، وفي الآخر - صخور غير منفذة أو الخزان لم يترسب أو يتآكل هنا.
يتم تحديد موضع أكثر صحة لخط انتقال الخزانات على خرائط التغيرات في معلمات الخزان: المسامية ،
النفاذية ، والسعة المحتملة الاستقطاب التلقائي
(SP) ، وما إلى ذلك ، والتي تم تعيين الحد القياسي لها ، أي قيمة المعلمة التي عندها يفقد الخزان خصائص مكمنه.
يتم إثبات موقف WOC في الإيداع من خلال البناء مخطط خاص. تعتبر الآبار أولاً. حمل المعلوماتحول موقف VNK. توجد هذه الآبار في منطقة النفط والمياه ، حيث يمكن تحديد WOC من بيانات تسجيل الآبار. كما تُستخدم الآبار من مناطق النفط والمياه الخالصة ، حيث يقع الجزء السفلي والجزء العلوي من التكوين بالقرب من OWC على التوالي.
يتم تطبيق أعمدة الآبار المختارة على المخطط ، مع الإشارة إلى طبيعة تشبع المكمن (نفط أو غاز أو ماء) وفقًا لبيانات التسجيل وفترات التثقيب ونتائج اختبار الآبار. بناءً على هذه المعلومات ، يتم تحديد ورسم خط يتوافق تمامًا مع موضع OWC.
في المخطط (الخريطة) ، تكون حدود الإيداع هي خطوط محتوى النفط والغاز. هناك ملامح خارجية وداخلية لمحتوى النفط والغاز. الكفاف الخارجي هو خط تقاطع WOC (GWC ، GOC) مع الجزء العلوي من الخزان ، والكفاف الداخلي هو خط تقاطع WOC (GWC ، GOC) مع قاع الخزان. تم العثور على المحيط الخارجي على الخريطة الهيكلية على طول الجزء العلوي من التكوين ، وتم العثور على المحيط الداخلي على الخريطة الهيكلية على طول الجزء السفلي من التكوين. يوجد داخل الكفاف الداخلي جزء من النفط أو الغاز من الخزان ، وبين المحيط الداخلي والخارجي يوجد جزء ماء - زيت أو غاز - ماء.
باستخدام WOC الأفقي (GOC ، GWC) ، يمكن العثور على موضع خطوط كفاف النفط والغاز على الخرائط الهيكلية بالقرب من
تساوي تساوي المقابل المقابل للمقبول
موقف الاتصال تحت القياس. عندما يكون الاتصال أفقيًا ، فإن الخطوط الكنتورية لا تعبر الخطوط المتساوية.
إذا كان الأفق الإنتاجي يتكون من عدة طبقات ، تتميز بالتقطيع الصخري غير المتكافئ
الهيكل ، ثم يتم تحديد موضع الخطوط الحاملة للنفط ككل للأفق من خلال الجمع بين الخرائط الهيكلية على طول الجزء العلوي من كل طبقة (تُظهر هذه الخرائط أيضًا حدود استبدال الخزان ومحيط حامل الزيت لهذه الطبقة).
على الخريطة المدمجة ، يتم الحصول على حدود ترسبات ذات شكل معقد ، تمر في بعض المناطق على طول خطوط استبدال الخزانات ، وفي مناطق أخرى - على طول خط المحيط الخارجي داخل طبقات مختلفة.
البيانات الأولية للعمل المقترح هي: جدول يحتوي على معلومات حول ارتفاعات فوهة البئر ، والاستطالات ، وأعماق سقف التكوين ، وسماكة التكوين ، وعمق OWC ؛ تخطيط جيد.
1. تحديد الارتفاعات المطلقة لسقف وقاع التكوين.
2. احسب العلامات المطلقة للتلامس بين الماء والزيت في الآبار وتبرير موضع التلامس بين الزيت والماء للإيداع ككل.
هـ- تحديد حدود توزيع الخزانات على مخطط موقع البئر.
4. بناء خرائط هيكلية لأعلى وأسفل التكوين وتحليلها.
5. اعرض موضع الملامح الخارجية والداخلية لمحتوى الزيت على الخرائط الهيكلية المحددة.
6. وصف نوع الرواسب النفطية وتبرير موقعها في التصنيفات الحديثة لرواسب النفط والغاز.
مثال. تحديد حدود الإيداع في تخطيط بئر معين وفقًا لبيانات الحفر والمسح الجيوفيزيائي (الجدول 1.1) ، أعماق OWC.
الجدول 1.1
| كسكف | الارتفاع ، م | استطالة ، م | عمق السقف ، م | سمك ، م | عضلات المعدة. ارتفاع السقف م | عضلات المعدة. العلامة الوحيدة ، م |
| 125.7 | 0.4 | 2115.1 | -1989 | -1992 | ||
| 121.5 | 0.8 | 2120.3 | -1998 | -2002 | ||
| 120.5 | 2106.9 | 8.2 | -1983.4 | -1991.6 | ||
| 123.5 | 1.2 | 2129.7 | 11.8 | -2005 | -2016.8 | |
| 122.3 | 0.2 | 2121.5 | -1999 | -2002 | ||
| 121.9 | 1.6 | 2110.5 | 12.6 | -1987 | -1999.6 | |
| 125.5 | 0.6 | 2120.1 | 14.4 | -1994 | -2008.4 | |
| 125.9 | 0.2 | 2129.7 | 15.4 | -2003.6 | -2019 | |
| 124.3 | 0.8 | 2124.7 | -1999.6 | -2016.6 | ||
| 126.7 | 1.4 | 2142.1 | 18.8 | -2014 | -2032.8 | |
| 0.5 | 3.5 | -1994.5 | -1998 | |||
| 120.2 | 0.7 | -1986.1 | -1991.1 | |||
| 0.5 | -1993.5 | -1999.5 | ||||
| 121.5 | 0.6 | 4.5 | -1995.9 | -2000.4 | ||
| 0.7 | 4.3 | -1991.3 | -1995.6 | |||
| 0.8 | 5.1 | -1996.2 | -2001.3 | |||
| 0.9 | 5.5 | -1996.1 | -2001.6 | |||
| 1.5 | 4.1 | -2000.5 | -2004.6 |
تم تحديد عمق التقاط WOC عن طريق التسجيل في ثلاثة آبار: البئر 2 (2120.3 م) ، البئر 7 (2124.4 م) والبئر 6 (2121.5 م).
تقدم الوظيفة:
وفقًا للصيغة (1.1) ، يتم تحديد العلامات المطلقة لقمة الخزان (ترد نتائج الحساب في الجدول 1.1). نفس الصيغة قابلة للتطبيق لتحديد العلامة المطلقة للتلامس المائي ، وهي سالب 1998 م في جميع الآبار الثلاثة.
بافتراض أن سطح OWC مسطح وأفقي ، فإن البيانات من ثلاثة آبار كافية لتحديد الخزان ، حيث يتم تحديد المستوى بثلاث نقاط.
العلامات المطلقة لقاع التكوين في هذه القضيةمن الأسهل تحديد استخدام البيانات الخاصة بسماكة الخزان (تظهر نتائج الحساب في الجدول 1.1). الخرائط الهيكلية على طول الجزء العلوي والسفلي من التكوين مبنية وفقًا للعلامات المطلقة للأسطح المشار إليها (الشكل 1.1 و 1.2).
تكشف الخرائط عن هيكل منحني ممدود في الاتجاه تحت الأفقي ، معقد بواسطة قبتين. الهيكل عبارة عن مصيدة هيدروكربونية في ظل ظروف مواتية أخرى.
يتم رسم المحيط الخارجي للقدرة على تحمل الزيت على الخريطة الهيكلية على طول الجزء العلوي من الخزان ، ويتم رسم المحيط الداخلي لقدرة تحمل الزيت على الخريطة الهيكلية على طول الجزء السفلي من الخزان على طول المعزول -1998 م.
لم يتم إغلاق ملامح الإيداع. وفقًا للجزء المدروس من الرواسب ، يمكن وصفه بأنه قوس خزان ، نظرًا لأنه يقتصر على قوس الهيكل ، فإن أجهزة الكمبيوتر لها هيكل موحد وسمك صغير.
منطقة الزيت محدودة بالكفاف الداخلي لقدرة تحمل الزيت ، ومنطقة زيت الماء محدودة بالمحيط الداخلي والخارجي لقدرة تحمل الزيت.
العمل المخبري رقم 2 تحديد عدم التجانس الكلي للأفق الإنتاجي
الغرض من هذا العمل هو تقديم مفهوم عدم التجانس الجيولوجي باستخدام مثال التجانس الكلي ، والذي يؤخذ في الاعتبار عند تحديد مرافق الإنتاج واختيار نظام التطوير. يعد تطوير طرق دراسة التباين الجيولوجي وأخذها في الاعتبار عند حساب الاحتياطيات وتطوير الرواسب من أهم مهام الجيولوجيا التجارية.
في ظل عدم التجانس الجيولوجي فهم التباين الخصائص الطبيعيةالصخور المشبعة بالنفط والغاز داخل الرواسب. يؤثر عدم التجانس الجيولوجي بشكل كبير على اختيار أنظمة التطوير وعلى كفاءة استخلاص النفط من باطن الأرض ، وعلى درجة مشاركة حجم الخزان في عملية الصرف.
هناك نوعان رئيسيان من عدم التجانس الجيولوجي: عدم التجانس الكلي والتجانس الجزئي.
يعكس التجانس الكلي التشكل لحدوث صخور الخزان في حجم الخزان ، أي يميز توزيع الجامعين وغير الجامعين فيه.
لدراسة التجانس الكلي ، يتم استخدام بيانات التسجيل لجميع الآبار المحفورة. لا يمكن الحصول على تقييم موثوق للتجانس الكلي إلا إذا كان هناك ارتباط تفصيلي مؤهل للجزء الإنتاجي لأقسام البئر.
تتم دراسة عدم التجانس الكلي عموديًا (على طول سمك الأفق) وعلى طول إضراب الطبقات (على طول المنطقة).
من حيث السماكة ، يتجلى التجانس الكلي في تقطيع أوصال الأفق الإنتاجي إلى طبقات وطبقات بينية منفصلة.
على طول الإضراب ، يتجلى التجانس الكبير في تباين سُمك صخور الخزان حتى الصفر ، أي وجود مناطق غياب الخزانات (الاستبدال الصخري أو التدحرج). في هذه الحالة ، فإن طبيعة مناطق التوزيع لهواة الجمع ذات أهمية كبيرة.
يتم عرض عدم التجانس الكلي من خلال الإنشاءات الرسومية والمؤشرات الكمية.
بيانيا ، يتم عرض التجانس الكلي العمودي (على طول سمك الكائن) باستخدام الملامح الجيولوجية (الشكل 2.1) ومخططات الارتباط التفصيلية. حسب المنطقة ، يتم عرضها باستخدام خرائط توزيع الخزانات لكل طبقة (الشكل 2.2.) ، والتي توضح حدود مناطق توزيع الخزانات وغير الخزانات ، وكذلك مناطق التقاء الطبقات المجاورة.
 |
الشكل 2.2. جزء من خريطة توزيع صخور الخزان لإحدى طبقات الأفق: 1 - صفوف الآبار (H - الحقن ؛ D - الإنتاج) ، 2 - حدود توزيع صخور الخزان ، 3 - حدود مناطق التقاء ، المقاطع 4 - توزيع صخور المكمن 5 - صخور الخزان الغائبة 6 - اندماج الخزان مع الخزان العلوي 7 - اندماج الخزان مع الخزان الأساسي.
هناك المؤشرات الكمية التالية التي تميز التجانس الكلي:
1. معامل التجزئة ، مبينًا متوسط عدد الطبقات
(الطبقات البينية) من الخزانات داخل الوديعة ، Kp = (X Shch) / N (2.1) ، حيث n -
عدد طبقات الخزان في أنا ال كذلك؛ ن - عدد الآبار.
2. النسبة الصافية إلى الإجمالية ، والتي توضح نسبة حجم الخزان (أو سمك التكوين) في الحجم الكلي (السُمك) للأفق الإنتاجي:
Kpesch = [X (Kf ^ bsht)] i / N (2.2) ، حيث h ^ هي السُمك الفعال للخزان في
نحن سوف؛ ن - عدد الآبار. تعتبر نسبة الصافي إلى الإجمالي ناقلًا جيدًا للمعلومات للأسباب التالية: إنها مرتبطة بالارتباطات مع العديد من المعلمات الجيولوجية والفيزيائية الأخرى وخصائص مرافق الإنتاج: التقسيم ، وانقطاع التكوينات على المنطقة ، والاتصال الصخري على طول القسم ، إلخ.
كمؤشر على التجانس الكلي ، والذي يأخذ في الاعتبار كل من التشريح والحصى ، يتم استخدام مؤشر معقد -
معامل التجانس الكلي: K · m = (Xن أنا ) / (Xأهلا ) (2.3) ، حيث n -
أنا=1 أنا =1
عدد الطبقات النفاذة h هو سمك الطبقات النفاذة التي يخترقها البئر. يميز معامل التجانس الكلي تشريح كائن التطوير لكل وحدة سمك.
3. معامل التوصيل الصخري - معامل التقاء ، تقييم درجة التقاء الخزانات من طبقتين ، K sl = S ^ / S ^ حيث S CT - إجمالي مساحة مناطق التقاء ؛ سج. - منطقة توزيع المحصلين ضمن الوديعة. كلما زاد معامل التوصيل الصخري ، زادت درجة الاتصال الهيدروديناميكي للطبقات المجاورة.
4 - معامل توزيع الخزانات على منطقة الرواسب ، والذي يميز درجة انقطاع حدوثها فوق المنطقة (استبدال الخزانات بصخور غير منفذة) ،
K disp = SA حيث S هي المساحة الإجمالية لمناطق توزيع الخزانات ؛
5. معامل التعقيد لحدود توزيع مكامن الخزانات ، ضروري لدراسة وتقييم مدى تعقيد هيكل الخزانات المتقطعة والمتغيرة وجهياً ، K sl = L ^ / n ، حيث الطول الإجمالي لحدود الخزانات مناطق توزيع الخزانات ؛ ف - محيط الإيداع (طول المحيط الخارجي للقدرة على تحمل الزيت). لقد ثبت أنه في التكوينات غير المتجانسة والمتقطعة ، حيث يتم ضغط شبكة البئر ، يتناقص عامل التعقيد باستمرار. يشير هذا إلى أنه حتى مع وجود شبكة كثيفة من الآبار المنتجة ، فإن جميع تفاصيل تباين الخزان لا تزال غير معروفة.
6. ثلاثة معاملات تميز مناطق توزيع المكمن من حيث ظروف إزاحة الزيت:
Kspl \ u003d Yasil / Yak ؛ Kpl \ u003d S ^ S * Cl \ u003d S ^ S *
حيث K cpl و Kpl و K l - على التوالي ، معاملات الانتشار المستمر للمجمعات ونصف العدسات والعدسات ؛ I spl هي منطقة مناطق التوزيع المستمر ، أي مناطق تتلقى تأثير عامل إزاحة من جانبين على الأقل ؛ S ra هي مساحة العدسات النصفية ، أي المناطق التي تتلقى تأثيرًا أحادي الجانب ؛ - منطقة العدسات التي لم تتأثر ؛ K cpl + K pl + K · p \ u003d 1.
تتيح دراسة التجانس الكبير حل المشكلات التالية عند حساب الاحتياطيات وتصميم التطور: نمذجة شكل جسم جيولوجي معقد يعمل كخزان للنفط أو الغاز ؛ تحديد مناطق زيادة سماكة المكمن الناتجة عن دمج الطبقات البينية (الطبقات) ، وبالتالي ، الأماكن المحتملة لتدفق النفط والغاز بين الطبقات أثناء تطوير الرواسب ؛ تحديد جدوى دمج الطبقات في منشأة تشغيلية واحدة ؛ تبرير الموقع الفعال لآبار الإنتاج والحقن ؛ توقع وتقييم درجة تغطية الوديعة عن طريق التنمية ؛ حدد الودائع المتشابهة من حيث التجانس الكبير من أجل نقل تجربة تطوير الكائنات المطورة مسبقًا.
البيانات الأولية عند تنفيذ المهمة هي جدول يحتوي على بيانات عن سمك الأفق وصخور الخزان التي يتكون منها ، وتخطيط الآبار ، ومعلومات حول الخزان (عمق الترسب ، النوع الصخري للخزان ، نفاذية الخزان ، لزوجة الزيت ، نظام الخزان ، حجم الخزان).
1. بناء خرائط isopach لكل خزان والأفق ككل ، وتحديد حدود توزيع الخزانات عليها وتحليلها.
3. تحديد المعاملات التي تميز التجانس الكلي للأفق.
مثال. تحديد معاملات النسبة الصافية إلى الإجمالية ، والتشريح ، والتغاير الكلي لأفق متعدد الطبقات.
البيانات في الجدول 2.1.
| الجدول 2.1
|
يتم عرض البيانات المقدرة في الجدول 2.2
| الجدول 2.2
|
وفقًا للصيغ 2.1 ، 2.2 ، 2.3 ، نحدد أن معامل التقطيع Кр = 32/14 = 2.29 ؛ نسبة صافي إلى إجمالي Kpesch = 280/362 = 0.773 ؛
معامل التجانس الكلي Km = 32/280 = 0.114.
يتيح لك الاستخدام المشترك لـ Kp و Kpesch و Km الحصول على فكرة عن التجانس الكلي للقسم: كلما زاد عدد Kp و Km و Kpesch الأصغر ، زاد التجانس الكلي. متجانسة نسبيًا هي طبقات (آفاق) ذات pesch> 0.75 و р< 2,1. К неоднородным соответственно относятся пласты (горизонты) с Кпесч < 0,75 и Кр >2.1. وفقًا لهذه المعايير ، يمكن وصف الأفق المدروس في المثال بأنه غير متجانس بشكل ضعيف (Кpesch = 0.773 ، Кр = 2.29)
العمل المخبري رقم 3 تحديد الحدود الشرطية لمعاملات المكمن
يتضمن الحساب الصحيح لاحتياطيات النفط والغاز الكشف عن الهيكل الداخلي للكائن المقدر ، والمعرفة اللازمة لتنظيم التطوير الفعال للودائع ، على وجه الخصوص ، لاختيار نظام التطوير. لتحديد الهيكل الداخلي للودائع ، من الضروري أيضًا معرفة الموقع من حيث الحدود بين الخزانات وغير الخزانات ، المرسومة وفقًا لقيم نفاذية المسامية (أو أي خصائص أخرى) للصخور ، يسمى الشرطي.
الحدود الشرطية لمعلمات التكوينات الإنتاجية هي القيم الحدودية للمعلمات التي يتم من خلالها تقسيم صخور التكوين الإنتاجي إلى خزانات وغير خزانات ، وكذلك الخزانات ذات الخصائص الحقلية المختلفة من أجل التمييز بشكل أكثر موثوقية في الحجم الإجمالي للإيداع ، حجمه الفعال ككل وأحجام إنتاجية مختلفة ، ر. تحديد ظروف الخزان يعني تحديد معايير الاختيار في سياق الخزانات وتصنيفها وفقًا للصخور والإنتاجية وما إلى ذلك.
شروط الاحتياطي هي مجموعة من المتطلبات للبارامترات الجيولوجية والفيزيائية والتقنية والاقتصادية والتعدينية للودائع ، مما يضمن تحقيق استخلاص النفط النموذجي مع ربحية عملية التطوير وفقًا للقوانين المتعلقة بحماية العمال ، وباطن الأرض ، والبيئة . يتم استخدام تحديد ظروف الاحتياطي لتقييم الإمكانات التجارية للودائع وتصنيف الاحتياطيات الجيولوجية وفقًا لأهميتها التجارية.
يتم تحديد ظروف الخزان من خلال مجموعة كبيرة من العوامل التي تحدد خصائص الخزان للصخور (RP). العوامل الرئيسية التي تؤثر على خصائص المكمن هي المسامية ، النفاذية ، النفط ، الغاز ، تشبع البيتومين ، مكمل بمعلمات محتوى الكربونات ، محتوى الطين ، المياه المتبقية ، طبيعة الزيت ، الغاز ، تشبع البيتومين ، توزيع حجم الجسيمات ، النوع الجيني للمواد ، جيد. معلمات التسجيل (GIS) - معلمة التشبع ، معلمة المسامية ، إلخ ، وكذلك المؤشرات الميدانية - الإنتاجية أو معدل الإنتاج المحدد. طريقة إثبات الظروف هي تحليل الارتباط بين الخصائص المحددة للصخور وفقًا لبيانات الدراسة المختبرية لللب ، وفقًا لبيانات تسجيل الآبار والدراسات الهيدروديناميكية.
تعتمد شروط الاحتياطيات على الاحتياجات الاجتماعية للمواد الخام الهيدروكربونية وعلى مستوى التطور التقني والتكنولوجي لإنتاج النفط والغاز والبيتومين. يتم إثبات ظروف الاحتياطيات مع الأخذ في الاعتبار الاحتياطيات المحددة ، ومعدلات تدفق الآبار الأولية والنهائية ، وكفاءة الإزاحة ، وعامل استرداد النفط (ORF) ، ونظام التطوير ، والتكلفة الهامشية. طريقة إثبات الظروف هي الحسابات التقنية والاقتصادية لخيارات تطوير الكائن.
فصل الجامعين.
يشتمل المكمن الطبيعي الذي يحتوي على الهيدروكربونات على فئتين على الأقل من الصخور: الخزانات وغير الخزانات. تختلف هذه الفئات في بنية مساحة المسام ، وقيم المعلمات البتروفيزيائية ، وطبيعة توزيعها.
حدود الطبقة هي حدود الانتقال النوعي والكمي من خاصية إلى أخرى ، بغض النظر عن تقنيات تطوير الخزان المطبقة. ومع ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند تطبيق طرق التحفيز المكثف للخزان ، والتي تؤثر بشكل كبير على بنية مساحة المسام (توسيع قنوات الترشيح ، إذابة الكربونات أثناء التحفيز الفيزيائي والكيميائي ، وإنشاء الشقوق ، وما إلى ذلك) ، من الممكن نقل الخزانات إلى الطبقات العليا ، وعند تطبيق طرق التهدئة - إلى الطبقات الدنيا.
لقد سبق أن لوحظ أعلاه أن المعلمات الرئيسية التي تميز الخزانات هي المسامية Kp ، النفاذية Kp ، محتوى الماء المتبقي Kow ، لخزان يحتوي على الهيدروكربونات - النفط والغاز وتشبع البيتومين Kn (g ، b).
العلاقات بين المعلمات الجيولوجية والميدانية إحصائية ومعقدة ، بما في ذلك المكونات التي تميز فئات معينة من الصخور أو الخزانات. عند معالجة هذه التبعيات ، يتم استخدام طريقة المربعات الصغرى. أظهرت الممارسة أن هذه التبعيات يتم تقريبها بواسطة القطع المكافئ Y = a * X b.
يتم التحكم في التغيير في طبيعة الاعتماد من خلال التغيير في معاملات القطع المكافئ لأقسام مختلفة من حقل الارتباط ، وتشير نقاط تقاطع القطع المكافئ إلى موضع حدود الطبقة.
للعثور على هذه الحدود ، غالبًا ما يتم إنشاء حقل الارتباط في الإحداثيات اللوغاريتمية (طريقة الخطية) ، حيث يتم تحويل القطع المكافئ إلى خط مستقيم: LgY = Lga + b * LgX. تشير نقاط تقاطع الخطوط إلى حدود الفئات.
يجب اختيار الوسيطة والوظيفة وفقًا للمعنى المادي ، على سبيل المثال ، في زوج من Kp-Kb: Kp هي وسيطة ، و Kb هي وظيفة ، في زوج من Kp-Kpr: Kp هي وسيطة ، Kp هي وظيفة.
كأساس لتحديد حدود الفئات ، يوصى باستخدام حقل الارتباط Kpr \ u003d f (Kp).
هناك نوعان من الحدود الشرطية. الحد الأول هو الحد الذي يمكن أن تحتوي سلالة فوقه على w. الحد الثاني هو الحد الذي يمكن للسلالة أن تعطي s.v. الحد الأول هو الحد الأدنى للخزان ، والحد الثاني هو حدود الخزان المنتج. يتم تعيين الحد الأول وفقًا لبيانات الدراسات الصخرية والصخرية للنواة والخصائص البتروفيزيائية للصخور. يتم تعيين الحد الثاني وفقًا لنتائج دراسات خصائص الإزاحة على العينات الأساسية ، وفقًا لمنحنيات نفاذية الطور ، وفقًا لاعتماد المياه المتبقية على المسامية والنفاذية. يجب تأكيد الحد الثاني من خلال نتائج اختبار البئر - مقارنة النفاذية بالإنتاجية. إن اعتماد الإنتاجية (أو معدل التدفق المحدد) على النفاذية ، مع الأخذ في الاعتبار الحد الأدنى لمعدل التدفق ، والذي يكون أقل من ذلك التطور غير مربح ، يسمح لنا بتحديد الحد الثالث - الحد التكنولوجي.
نظم المعلومات الجغرافية هي أكثر أنواع البحث انتشارًا. وفقًا لبيانات تسجيل الآبار ، يتم تحديد المعلمات الرئيسية للخزانات ويتم تصنيفها.
هناك طريقتان لإثبات الظروف وفقًا لبيانات الجيوفيزياء الحقلية.