III. öljy- ja kaasugeologian perusteet. Liittovaltion budjettivaltion korkea-asteen koulutuslaitos

Öljy ja maakaasu

Aiheopintosuunnitelma

• 1. Öljy, sen alkuainekoostumus.
• 2. lyhyt kuvausöljyn fysikaaliset ominaisuudet.
• 3. Hiilivetykaasu.
• 4. Komponenttien koostumus ja lyhyt kuvaus kaasun fysikaalisista ominaisuuksista.
• 5. Kaasuluhteen käsite.
• 6. Öljyn ja kaasun alkuperä.
• 7. Öljy ympäristön saastumisen lähteenä.

Öljy ja maakaasu ovat arvokkaita mineraaleja. I.M. Gubkin huomautti, että vihje öljyn alkuperästä ei ole pelkästään tieteellisesti ja teknisesti kiinnostava, vaan myös erittäin käytännönläheinen, koska. se antaa luotettavat ohjeet siitä, mistä etsiä öljyä ja kuinka sen etsiminen on tarkoituksenmukaisinta järjestää.

Öljyn alkuperä on yksi monimutkaisimmista ja edelleen ratkaisemattomista luonnontieteen ongelmista. Olemassa olevat hypoteesit perustuvat käsityksiin öljyn ja kaasun orgaanisesta ja epäorgaanisesta alkuperästä.

Öljy on hiilivetyjen seos, joka sisältää happi-, rikki- ja typpiyhdisteitä. Useiden hiilivetyjen vallitsevasta määrästä riippuen öljyt voivat olla: metaania, nafteenisia, aromaattisia.

Öljyn kaupallinen laatu riippuu parafiinipitoisuudesta. Öljyt erottuvat: alhainen parafiininen enintään 1%, lievästi parafiininen - 1% - 2; erittäin parafiininen yli 2 %.

Öljyn tärkeimmät fysikaaliset ominaisuudet ovat tiheys, tilavuuskerroin, viskositeetti, kokoonpuristuvuus, pintajännitys ja kyllästyspaine.

Hiilivetykaasua löytyy maapallon suolistosta itsenäisten kertymien muodossa, jotka muodostavat puhtaasti kaasukertymiä tai kaasutulppia, sekä liuenneessa vedessä. Palava kaasu on tyydyttyneiden hiilivetyjen metaanin, etaanin, propaanin ja butaanin seos, usein kaasun koostumuksessa on raskaampia hiilivetyjä pentaania, heksaania, heptaania. Hiilivetykaasut sisältävät yleensä hiilidioksidia, typpeä, rikkivetyä ja pieniä määriä jalokaasuja (helium, argon, neon).

Luonnollisilla hiilivetykaasuilla on seuraavat fysikaaliset ominaisuudet: tiheys, viskositeetti, kaasun kokoonpuristuvuustekijä, kaasun liukoisuus nesteeseen.

Mikä on öljy, maakaasu?

Mitkä ovat öljyn ja kaasun tärkeimmät ominaisuudet?

Mitkä ovat öljyn alkuperän teoriat?

Mitä öljyjä kutsutaan parafiinisiksi?

Mitä ominaisuuksia öljyillä on?

Pääasiallinen:

Lisätiedot: s.93-99

Edellytykset öljyn, maakaasun ja muodostusveden esiintymiselle maankuoressa

Aiheopintosuunnitelma

• 1. Kivien käsite - keräilijät. Roturyhmät - keräilijät.
• 2. Kivien huokostilat, niiden tyypit, muoto ja koko.
• 3. Kivien säiliöominaisuudet.
• 4. Granulometrinen koostumus.
• 5. Huokoisuus, murtuminen.
• 6. Läpäisevyys.
• 7. Karbonaatti.
• 8. Menetelmät säiliön ominaisuuksien tutkimiseksi.
• 9. Säiliön kivien kyllästyminen öljyllä ja kaasulla.
• 10. Rodut - renkaat. Luonnollisten altaiden ja ansojen käsite. Vesi-öljy kaasu-öljy koskettimet. Öljyn ja kaasun potentiaalin ääriviivat.
• 11. Öljy- ja kaasuesiintymien ja -esiintymien käsite.
• 12. Talletusten tuhoaminen.
• 13. Muodostumisvedet, niiden kaupallinen luokitus. Liikkuva ja sidottu vesi.
• 14. Yleistä tietoaöljy- ja kaasusäiliöiden paineesta ja lämpötilasta. Isobar-kartat, niiden tarkoitus.

Lyhyt yhteenveto teoreettisista ongelmista.

Luonnollinen säiliö - öljyn, kaasun ja veden luonnollinen säiliö, jossa ne voivat kiertää ja jonka muodon määrää säiliön suhde ympäröiviin (säiliö) huonosti läpäiseviin kiviin. Luonnollisia altaita on kolmea päätyyppiä: säiliö, massiivinen, litologisesti rajoitettu joka puolelta.

Kiviä, joilla on kyky sisältää öljyä, kaasua ja vettä ja vapauttaa niitä teollisina määrinä kehityksen aikana, kutsutaan säiliöiksi. Keräilijöille on ominaista kapasitiiviset ja suodatusominaisuudet.

Renkaita kutsutaan huonosti läpäiseviksi kiviksi, jotka peittävät ja suojaavat öljyn ja kaasun kertymistä. Renkaiden läsnäolo on tärkein edellytys öljyn ja kaasun kertymien säilymiselle.

Loukku on osa luonnonvaraa, johon rakenteellisen kynnyksen, stratigrafisen seulonnan ja litologisen rajoituksen vuoksi voi muodostua öljyn ja kaasun kertymiä. Mikä tahansa ansa on kolmiulotteinen kolmiulotteinen muoto, jossa hiilivedyt kerääntyvät ja varastoituvat kapasitiivisten, suodatus- ja seulontaominaisuuksien vuoksi.

Öljyn ja kaasun kulkeutuminen viittaa näiden nesteiden erilaisiin liikkeisiin kivimassassa. Erottele ensisijainen ja toissijainen muuttoliike.

Öljy- ja kaasuesiintymät ymmärretään näiden mineraalien paikallisiksi teollisiksi kertymiksi läpäiseviin säiliöihin - erityyppisiin ansoihin. Paikallisesti rajoitettua pohjamaa-aluetta, joka sisältää esiintymän tai useita samalla alueella sijaitsevia öljy- ja kaasuesiintymiä, kutsutaan kentällä.

Itsehillintäkysymyksiä aiheesta:

Millaisia ​​luonnonvarastoja ovat?

Kivien tärkeimmät ominaisuudet - altaat?

Mikä on ansa?

Öljy- ja kaasuloukkujen tyypit?

Öljyn ja kaasun migraatiotyypit?

Öljy- ja kaasukenttien tyypit?

Öljy- ja kaasumaakunnat

Aiheopintosuunnitelma

• 1. Venäjän öljyä ja kaasua sisältävien alueiden kaavoitus, niiden kehitysnäkymät;
• 2. Öljy- ja kaasumaakuntien, alueiden ja piirien käsite, öljyn ja kaasun kerääntymisalueet.
• 3. Venäjän tärkeimmät öljy- ja kaasumaakunnat ja -alueet.
• 4. Venäjän suurimmat ja ainutlaatuiset öljy- ja öljy- ja kaasukentät.
• 5. Öljy- ja kaasumaakuntien ominaisuudet, joissa öljyteollisuus on kehittynyt (Länsi-Siperia, Volga-Ural, Timan-Petšora, Pohjois-Kaukasia, Itä-Siperia).
• 6. Pääominaisuudet geologinen rakenne sekä öljy- ja kaasupotentiaali.

Lyhyt yhteenveto teoreettisista ongelmista.

Venäjän federaation Euroopan osan itäosassa on laajat Volga-Ural- ja Kaspianmeren öljy- ja kaasumaakunnat.

Volga-Uralin öljy- ja kaasumaakunta on lujasti astunut maan öljy- ja kaasuteollisuuden historiaan Toisen Bakun nimellä.

Länsi-Siperian öljy- ja kaasuprovinssi vastaa epipaleotsoista alustaa, miehittää merkittävän osan laajan Länsi-Siperian alamaan alueesta.

Kaspianmeren öljy- ja kaasuprovinssi, joka sijaitsee Venäjän federaation Euroopan osan kaakkoisosassa

On tarpeen ottaa huomioon niiden geologisen rakenteen pääpiirteet, öljy- ja kaasupitoisuus, öljy- ja kaasukentät.

Itsehillintäkysymyksiä aiheesta:

• 1. Volgan yleiset ominaisuudet - Ural öljy- ja kaasumaakunnassa?
• 2. Länsi-Siperian öljy- ja kaasuprovinssin yleiset ominaisuudet?
• 3. Kaspianmeren öljy- ja kaasumaakunnan yleiset ominaisuudet?
• 4. Läänien geologisen rakenteen pääpiirteet?

Tärkeimmät ja lisälähteet aiheesta

Perus: s. 92-110; 119 - 132; 215-225

Lisätiedot: s.105-122

Öljy- ja kaasuesiintymien järjestelmät

Aiheopintosuunnitelma

• 1. Energialähteet altaissa, lyhyt kuvaus öljy- ja kaasuesiintymien toimintatavoista
• 2. Öljy- ja kaasuesiintymien luonnontilat, niiden muodostumisen ja ilmenemisen geologiset tekijät.
• 3. Kyllästyspaine ja sen vaikutus kerrostumien toimintatapaan.
• 4. Lyhyt kuvaus vedenpaineesta, elastisesta vedenpaineesta, kaasunpaineesta (kaasukorkki), liuenneen kaasun ja painovoiman tiloista.
• 5. Kaasun ja kaasun lauhdeesiintymien luonnollisten tilojen ominaisuudet.
• 6. Esitysten toimintatapojen määrittäminen pilottitoiminnan aikana.

Lyhyt yhteenveto teoreettisista ongelmista.

Säiliön energia öljy- ja kaasuesiintymissä voi olla seuraava: marginaalinen vedenpaine; öljyn, kaasun ja veden elastiset voimat; öljyyn liuenneen kaasun laajeneminen; puristetun kaasun paine; painovoima. Säiliön energian ilmentymisen määrää maanalaisen säiliön luonne, säiliön tyyppi ja esiintymän muoto; muodostuman säiliöominaisuudet säiliön sisällä ja ulkopuolella, säiliössä olevien nesteiden koostumus ja suhde, etäisyys muodostuman vesihuoltoalueelta ja kehitysolosuhteet.

Säiliön tila on säiliöenergian ilmentymän luonne, joka siirtää öljyä ja kaasua säiliötä pitkin kaivon pohjalle ja riippuu luonnonolosuhteista ja säiliöön vaikuttavista toimenpiteistä.

Riippuen säiliöenergian lähteestä, joka varmistaa öljyn liikkumisen säiliöstä kaivoon, on olemassa seuraavat öljynkeräystavat: vesikäyttöiset, elastiset vesikäyttöiset tilat; liuenneen kaasun järjestelmä; kaasun paine ja painovoimatilat. Useiden energiatyyppien samanaikaisen ilmentymisen yhteydessä on tapana puhua seka- tai yhdistetytilasta.

Kaasukenttien kehittämisessä käytetään myös vesipainetta, kaasua, sekamuotoja. Vedenpaine on erittäin harvinainen.

Tuotantohorisonttien avaamisen tekniikka lisää kaivon tuottavuutta, parantaa öljyn ja kaasun virtausta heikosti läpäisevistä välikerroksista, mikä viime kädessä lisää öljyn talteenottoa.

Säiliön avausmenetelmät riippuen säiliön paineesta ja säiliön öljykyllästysasteesta, tyhjennysasteesta, kaasu-öljykontaktin asennosta ja säiliön syvyydestä ja muista tekijöistä.

Kaivon pohjat suunnitellaan ottaen huomioon litologiset ja fysikaaliset ominaisuudet sekä kaivojen sijainti säiliössä, joten kaivon pohjat voivat olla avoimia tai koteloituja reikiä.

Kysymyksiä itsehillintää varten

Öljyn alkuperä

Öljyn alkuperää koskevien näkemysten kehittymisessä on 4 vaihetta:

1) esitieteellinen ajanjakso;

2) tieteellisten olettamusten aika;

3) muodostumisaika tieteellisiä hypoteeseja;

4) nykyaika.

Kirkkaat esitieteelliset ideat ovat XVIII vuosisadan puolalaisen luonnontieteilijän näkemyksiä. Kanoni K. Klyuk. Hän uskoi, että öljy muodostui paratiisissa, ja se on jäännös hedelmällisestä maaperästä, jolla Eedenin puutarhat kukkivat.

Esimerkki tieteellisten arvelujen ajanjakson näkemyksistä on M. V. Lomonosovin ajatus, että öljy muodostui hiilestä öljyn vaikutuksesta. korkeita lämpötiloja.

Öljyteollisuuden kehityksen alkaessa öljyn alkuperäkysymyksestä on tullut suuri käytännön merkitys. Tämä antoi voimakkaan sysäyksen erilaisten tieteellisten hypoteesien syntymiselle.

Lukuisista öljyn alkuperää koskevista hypoteeseista tärkeimmät ovat: orgaaninen ja epäorgaaninen.

Ensimmäinen hypoteesi orgaaninen alkuperä ilmaisi vuonna 1759 suuri venäläinen tiedemies M.V. Lomonosov. Myöhemmin hypoteesin kehitti akateemikko I.M. Gubkin. Tiedemies uskoi, että merilietteen orgaaninen aines, joka koostuu kasvi- ja eläinorganismeista, on öljyn muodostumisen lähtöaine. Vanhat kerrokset menevät nopeasti päällekkäin nuorempien kerrosten kanssa, mikä suojaa orgaanista ainetta hapettumiselta. Kasvi- ja eläintähteiden alkuperäinen hajoaminen tapahtuu ilman happea anaerobisten bakteerien vaikutuksesta. Lisäksi merenpohjaan muodostunut kerros uppoaa merialtaille tyypillisen maankuoren yleisen taipumisen seurauksena. Kun sedimenttikivet uppoavat, niiden paine ja lämpötila nousevat. Tämä johtaa dispergoituneen orgaanisen aineen muuttumiseen diffuusisesti dispergoituneeksi öljyksi. Öljynmuodostukselle edullisimmat paineet ovat 15…45 MPa ja lämpötilat 60…150°С, joita esiintyy 1,5…6 km syvyydessä. Lisäksi lisääntyvän paineen vaikutuksesta öljy siirtyy läpäiseviin kiviin, joita pitkin se kulkeutuu kerrostumien muodostumispaikkaan.

Tekijä epäorgaaninen hypoteesi ajatteli D.I.Mendelejev. Hän huomasi hämmästyttävän kuvion: Pennsylvanian (USA:n osavaltio) ja Kaukasuksen öljykentät sijaitsevat yleensä lähellä suuria maankuoren vaurioita. Tietäen, että Maan keskimääräinen tiheys ylittää maankuoren tiheyden, hän päätteli, että metalleja löytyy pääasiassa planeettamme suolistosta. Hänen mielestään sen täytyy olla rautaa. Vuorenrakennusprosessien aikana vesi tunkeutuu syvälle maankuoreen maankuoren läpi halkeavien halkeamien kautta. Kohdatessaan matkallaan rautakarbideja se reagoi niiden kanssa, minkä seurauksena muodostuu rautaoksideja ja hiilivetyjä. Sitten jälkimmäiset nousevat samoja vaurioita pitkin maankuoren ylempiin kerroksiin ja muodostavat öljykenttiä.

Näiden kahden hypoteesin lisäksi on syytä huomata "avaruus" hypoteesi. Sen esitti vuonna 1892 Moskovan valtionyliopiston professori V.D. Sokolov. Hänen mielestään hiilivetyjä oli alun perin kaasu- ja pölypilvessä, josta maa syntyi. Myöhemmin ne alkoivat erottua magmasta ja nousta kaasumaisessa tilassa maankuoren ylempien kerrosten halkeamien kautta, missä ne tiivistyivät muodostaen öljykertymiä.

Nykyajan hypoteeseihin kuuluu " magmaattinen" hypoteesi Leningradin öljygeologi, professori N.A. Kudryavtsev. Hänen mielestään suurilla syvyyksillä erittäin korkeissa lämpötiloissa hiili ja vety muodostavat hiiliradikaaleja CH, CH 2 ja CH 3 . Sitten ne nousevat syvien vikojen myötä ylös, lähemmäs maanpinta. Lämpötilan laskun vuoksi nämä radikaalit yhdistyvät Maan ylemmissä kerroksissa keskenään ja vedyn kanssa, jolloin muodostuu erilaisia ​​öljyhiilivetyjä.

N. A. Kudryavtsev ja hänen kannattajansa uskovat, että öljyhiilivetyjen läpimurto lähemmäksi pintaa tapahtuu vaipan ja maankuoren vikojen myötä. Tällaisten kanavien olemassaolon todellisuuden todistaa klassisten ja mutakanavien laaja levinneisyys maan päällä sekä kimberliittiputket räjähdys. Hiilivetyjen pystysuoran kulkeutumisen jälkiä kiteisestä pohjakerroksesta sedimenttikivikerroksiin löydettiin kaikista suuriin syvyyksiin poratuista kaivoista - Kuolan niemimaalla, Volga-Uralin öljymaakunnassa, Keski-Ruotsissa, Illinoisin osavaltiossa (USA). ). Yleensä nämä ovat bitumin sulkeumat ja suonet, jotka täyttävät magmaisten kivien halkeamia; nestemäistä öljyä löydettiin myös kahdesta kaivosta.

Viime aikoihin asti yleisesti hyväksytty hypoteesi orgaaninen öljy(tätä helpotti se, että suurin osa löydetyistä öljykentistä on rajoittunut sedimenttikiviin), jonka mukaan " musta kulta» sijaitsee 1,5...6 km syvyydessä. Näissä syvyyksissä maan suolistossa ei ole juuri lainkaan valkoisia pisteitä. Siksi orgaanisen alkuperän teoria ei tarjoa käytännössä mitään mahdollisuuksia uusien suurten öljykenttien etsintään.

On tietysti olemassa tosiasioita suurten öljykenttien löytämisestä, jotka eivät ole sedimenttikivissä (esimerkiksi jättimäinen kenttä " valkoinen tiikeri”, löydetty Vietnamin hyllyltä, jossa öljyä esiintyy graniiteissa), tämä tosiasia selittyy hypoteesi öljyn epäorgaanisesta alkuperästä. Lisäksi planeettamme suolistossa on riittävä määrä lähdemateriaalia hiilivetyjen muodostumiseen. Hiilen ja vedyn lähteitä ovat vesi ja hiilidioksidi. Niiden pitoisuus 1 m 3:ssä maan ylävaipan ainetta on 180 ja 15 kg. Suotuisan kemiallisen ympäristön reaktiolle tarjoaa metallien rautayhdisteiden läsnäolo, joiden pitoisuus vulkaanisissa kivissä on 20%. Öljyn muodostuminen jatkuu niin kauan kuin maapallon suolistossa on vettä, hiilidioksidia ja pelkistäviä aineita (pääasiassa rautaoksidia). Lisäksi Romashkinskoye-kentän kehittämiskäytäntö (Tatarstanin alueella) toimii hypoteesin pohjalta öljyn epäorgaanisesta alkuperästä. Se löydettiin 60 vuotta sitten ja sen katsottiin olevan 80 % lopussa.Tatarstanin presidentin valtionneuvonantajan R. Muslimovin mukaan kentän öljyvarantoja täydennetään vuosittain 1,5-2 miljoonalla tonnilla ja uusien laskelmien mukaan , öljyä voidaan valmistaa 2200 g asti. Siten öljyn epäorgaanisen alkuperän teoria ei vain selitä "orgaanisia" hämmentäviä tosiseikkoja, vaan antaa myös toivoa siitä, että maapallon öljyvarat ovat paljon suuremmat kuin nykyään tutkitut, ja mikä tärkeintä, ne täydentyvät jatkuvasti.

Yleisesti voidaan todeta, että kaksi öljyn alkuperän pääteoriaa selittävät tämän prosessin melko vakuuttavasti täydentäen toisiaan. Ja totuus on jossain siinä välissä.

Kaasun alkuperä

Metaani on laajalti levinnyt luonnossa. Se sisältyy aina säiliööljyyn. Muodosvesiin liukenee paljon metaania 1,5...5 km syvyydessä. Kaasumainen metaani muodostaa kerrostumia huokoisiin ja halkeileviin sedimenttikiviin. Pieninä pitoisuuksina sitä on jokien, järvien ja valtamerien vesissä, maaperän ilmassa ja jopa ilmakehässä. Metaanin päämassa on hajallaan sedimentti- ja magmakivissä. Muista myös, että metaanin esiintyminen on tallennettu useilla aurinkokunnan planeetoilla ja syvässä avaruudessa.

Metaanin laaja levinneisyys luonnossa viittaa siihen, että se on muodostunut eri tavoin.

Nykyään tunnetaan useita metaanin muodostumiseen johtavia prosesseja:

Biokemiallinen;

Terminen katalyytti;

Säteily-kemiallinen;

Mekaaninen kemiallinen;

metamorfinen;

Kosmogeeninen.

biokemiallinen prosessi metaania muodostuu lieteissä, maaperässä, sedimenttikivissä ja hydrosfäärissä. Tunnetaan yli tusina bakteereja, joiden seurauksena orgaanisista yhdisteistä (proteiinit, selluloosa, rasvahapot) muodostuu metaania. Jopa suurissa syvyyksissä oleva öljy tuhoutuu muodostusveteen sisältyvien bakteerien vaikutuksesta metaaniksi, typeksi ja hiilidioksidiksi.

Terminen katalyyttinen prosessi metaanin muodostuminen muuttuu kaasuksi orgaaninen aines sedimenttikiviä kohonneen lämpötilan ja paineen vaikutuksesta katalyyttinä toimivien savimineraalien läsnä ollessa. Tämä prosessi on samanlainen kuin öljyn muodostuminen. Aluksi vesistöjen pohjalle ja maalle kerääntyvä orgaaninen aines hajoaa biokemiallisesti. Bakteerit tuhoavat samalla yksinkertaisimmat yhdisteet. Kun orgaaninen aines uppoaa syvemmälle Maahan ja lämpötila nousee vastaavasti, bakteerien toiminta hiipuu ja pysähtyy kokonaan 100°C:n lämpötilassa. Toinen mekanismi on kuitenkin jo käynnistynyt - monimutkaisten orgaanisten yhdisteiden (elävän aineen jäännökset) tuhoutuminen yksinkertaisemmiksi hiilivedyiksi ja erityisesti metaaniksi kohoavan lämpötilan ja paineen vaikutuksesta. Tärkeä rooli tätä prosessia pelaavat luonnonkatalyytit - alumiinisilikaatit, jotka ovat osa erilaisia, erityisesti savikiviä, sekä hivenaineet ja niiden yhdisteet.

Mitä eroa on metaanin muodostumisen ja öljyn muodostumisen välillä tässä tapauksessa?

Ensinnäkin öljy muodostuu sapropelityyppisestä orgaanisesta aineesta - merten ja valtameren hyllyn sedimenteistä, jotka muodostuvat rasva-aineilla rikastetusta kasvi- ja eläinplanktonista. Metaanin muodostumisen lähde on humustyyppinen orgaaninen aines, joka koostuu kasviorganismien jäännöksistä. Tämä aine muodostaa lämpökatalyysin aikana pääasiassa metaania.

Toiseksi öljynmuodostuksen päävyöhyke vastaa kivien lämpötiloja 60 - 150 °C, joita esiintyy 1,5...6 km syvyydessä. Öljyn muodostumisen päävyöhykkeellä muodostuu öljyn ohella myös metaania (suhteellisen pieninä määrinä) sekä sen raskaampia homologeja. Voimakas voimakkaan kaasunmuodostuksen vyöhyke vastaa lämpötiloja 150...200°C ja enemmän, se sijaitsee öljynmuodostuksen päävyöhykkeen alapuolella. Kaasunmuodostuksen päävyöhykkeellä kovassa lämpötilaolosuhteet ei vain hajotetun orgaanisen aineen, vaan myös palavan liuskeen ja öljyn hiilivedyt tuhoutuvat syvästi. Tämä tuottaa suuren määrän metaania.

Säteilykemiallinen prosessi metaania muodostuu, kun se altistuu radioaktiiviselle säteilylle erilaisille hiilipitoisille yhdisteille.

On havaittu, että mustat hienojakoiset savisedimentit, joissa on korkea orgaanisen aineksen pitoisuus, ovat pääsääntöisesti myös rikastettuja uraanilla. Tämä johtuu siitä, että orgaanisen aineen kertyminen sedimentteihin edistää uraanisuolojen saostumista. Radioaktiivisen säteilyn vaikutuksesta orgaaninen aines hajoaa ja muodostuu metaania, vetyä ja hiilimonoksidia. Jälkimmäinen itse hajoaa hiileksi ja hapeksi, minkä jälkeen hiili yhdistyy vedyn kanssa muodostaen myös metaania.

Mekaaninen kemiallinen prosessi metaanin muodostuminen on hiilivetyjen muodostumista orgaanisesta aineesta (hiilestä) jatkuvan ja vaihtelevan mekaanisen kuormituksen vaikutuksesta. Tässä tapauksessa mineraalikivien rakeiden kosketuksissa, korkeat jännitteet, jonka energia osallistuu orgaanisen aineen muuntamiseen.

Metamorfinen prosessi Metaanin muodostuminen liittyy hiilen muuttumiseen korkeiden lämpötilojen vaikutuksesta hiileksi. Tämä prosessi on osa yleistä aineiden muunnosprosessia yli 500 °C:n lämpötiloissa. Tällaisissa olosuhteissa savet muuttuvat kiteisiksi liuskeiksi ja graniittiksi, kalkkikivi marmoriksi jne.

Kosmogeeninen prosessi metaanin muodostumista kuvaa V. D. Sokolovin "kosminen" hypoteesi öljyn muodostumisesta.

Mikä on näiden prosessien paikka yleisessä metaanin muodostumisprosessissa? Uskotaan, että suurin osa metaanista useimmissa maailman kaasukentissä on lämpökatalyyttistä alkuperää. Se muodostuu 1-10 km:n syvyydessä. Suuri osa metaanista on biokemiallista alkuperää. Sen päämäärä muodostuu 1...2 km syvyydessä.

Maan sisäinen rakenne

Tähän mennessä yleisiä käsityksiä Maan rakenteesta on muodostunut suurimmasta osasta lähtien syviä kaivoja maan päällä vain maankuori avautui. Lisätietoa erittäin syväporauksesta käsitellään kaivonporausta käsittelevässä osiossa.

Maan kiinteässä kappaleessa erotetaan kolme kuorta: keskeinen - ydin, väli - vaippa ja ulompi - maankuori. Sisägeosfäärien jakautuminen syvyyden mukaan on esitetty taulukossa 16.

Taulukko 16 Maan sisäiset geosfäärit

Tällä hetkellä Maan sisäisestä rakenteesta ja koostumuksesta on erilaisia ​​ajatuksia (V.Goldshmidt, G.Washington, A.E. Fersman jne.). Gutenberg-Bullen malli on tunnustettu täydellisimmäksi malliksi maan rakenteesta.

Ydin – se on maan tihein kuori. Nykyajan tietojen mukaan erotetaan toisistaan ​​sisäydin (jonka katsotaan olevan kiinteässä tilassa) ja ulkoydin (jonka katsotaan olevan nestemäisessä tilassa). Uskotaan, että ydin koostuu pääasiassa raudasta, jossa on happea, rikkiä, hiiltä ja vetyä, ja sisemmässä ytimessä on rauta-nikkelikoostumus, joka vastaa täysin useiden meteoriittien koostumusta.

Seuraava on vaippa. Vaippa on jaettu ylä- ja alaosaan. Uskotaan, että ylempi vaippa koostuu magnesium-rautapitoisista silikaattimineraaleista, kuten oliviinista ja pyrokseenista. Alavaipalle on ominaista homogeeninen koostumus ja se koostuu aineesta, jossa on runsaasti rautaa ja magnesiumoksideja. Tällä hetkellä vaippaa arvioidaan seismisten ja vulkaanisten ilmiöiden, vuoristonrakennusprosessien lähteeksi sekä magmatismin toteutumisen vyöhykkeeksi.

Vaipan yläpuolella on Maankuori. Maankuoren ja vaipan välinen raja muodostuu seismisten aallonopeuksien jyrkän muutoksen seurauksena, sitä kutsutaan Mohorovich-leikkaukseksi sen ensimmäisenä perustaneen jugoslavian tiedemiehen A. Mohorovichin kunniaksi. Maankuoren paksuus muuttuu dramaattisesti mantereilla ja valtamerissä, ja se on jaettu kahteen pääosaan - manner- ja valtamereen ja kahteen välivaiheeseen - mantereen ja merenalaiseen.

Tämä planetaarisen kohokuvion luonne liittyy maankuoren erilaiseen rakenteeseen ja koostumukseen. Mannerten alla litosfäärin paksuus on 70 km (keskimäärin 35 km) ja valtamerten alla 10-15 km (keskimäärin 5-10 km).

Mannerkuori koostuu kolmesta sedimenttikerroksesta, graniittigneissistä ja basaltista. Valtameren kuori on rakenteeltaan kaksikerroksinen: ohuen irtonaisen sedimenttikerroksen alla on basalttikerros, joka vuorostaan ​​korvataan gabbrosta koostuvalla kerroksella, jossa on alisteisia ultraemäksisiä kiviä.

Mannermainen kuori on rajoittunut saaren kaareihin ja on paksumpaa. Merenalainen kuori sijaitsee suuren alla valtameren juoksuhautoja, sisä- ja reunamerillä (Okhotsk, Japani, Välimeri, Musta jne.) ja toisin kuin valtameressä, sillä on merkittäviä sedimenttikerrospaksuuksia.

Maankuoren rakenne

Maankuori on kaikista kuorista eniten tutkittu. Se koostuu kivistä. Kivet ovat mineraaliyhdisteitä, joilla on jatkuva mineraloginen ja kemiallinen koostumus ja jotka muodostavat itsenäisiä geologisia kappaleita, jotka muodostavat maankuoren. Kivet jaetaan kolmeen ryhmään alkuperänsä mukaan: magmaiset, sedimenttiset ja metamorfiset.

Tuliperäiset kivet muodostuu magman jähmettymisen ja kiteytymisen seurauksena Maan pinnalla maanpinnan syvyyksissä tai sen suolistossa. Nämä kivet ovat enimmäkseen kiteisiä. Ne eivät sisällä eläinten tai kasvien jäänteitä. Magmaisten kivien tyypillisiä edustajia ovat basaltit ja graniitit.

Sedimenttikivilajeja muodostuu pohjalla olevien orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden sedimentoitumisen seurauksena vesialtaat ja mannermaisille pinnoille. Ne on jaettu klastisiin kiviin sekä kemiallisiin, orgaanisiin ja sekaperäisiin kiviin.

klassiset kivet muodostuu tuhoutuneiden kivipalojen laskeutumisen seurauksena. Tyypillisiä edustajia: lohkareita, kiviä, soraa, hiekkaa, hiekkakivet, savea.

rotuja kemiallinen alkuperä muodostuu suolojen saostumisen seurauksena vesiliuokset tai maankuoren kemiallisten reaktioiden seurauksena. Tällaisia ​​kiviä ovat kipsi, kivisuola, ruskea rautamalmi, piipitoiset tuffit.

Orgaanista alkuperää olevat rodut ovat eläinten ja kasvien kivettyneet jäännökset. Näitä ovat kalkkikivi, liitu.

Sekalaista alkuperää olevat rodut koostuu jätteistä, kemiallisista tai orgaanisista materiaaleista. Näiden kivien edustajia ovat merkit, savi- ja hiekkaiset kalkkikivet.

metamorfisia kiviä muodostuu magma- ja sedimenttikivistä korkeiden lämpötilojen ja paineiden vaikutuksesta maankuoren paksuudessa. Näitä ovat liuske, marmori, jaspis.

Udmurtian kallioperät tulevat esiin maaperän ja kvaternaarien kerrostumien alta jokien ja purojen rannoilta, rotkoista sekä erilaisista töistä: louhoksista, kaivoista jne. Terrigeeniset kivet ovat ehdottomasti vallitsevia. Näitä ovat sellaiset lajikkeet kuin aleurit, hiekkakivet ja paljon vähemmän - konglomeraatit, sorakivet, savet. Harvinaisia ​​karbonaattikiviä ovat kalkkikivet ja merkelit. Kaikki nämä kivet, kuten kaikki muutkin, koostuvat mineraaleista, eli luonnollisista kemialliset yhdisteet. Joten kalkkikivet koostuvat kalsiitista - CaCO 3 -koostumuksen yhdisteestä. Kalkkikivissä olevat kalsiittirakeet ovat hyvin pieniä ja ne erottuvat vain mikroskoopilla.

Marlit ja savet sisältävät kalsiitin lisäksi suuren määrän mikroskooppisesti pieniä savimineraaleja. Tästä syystä kloorivetyhapolla tapahtuvan merelle altistumisen jälkeen reaktiokohtaan muodostuu kirkastuneita tai tummempia täpliä - seurausta savihiukkasten pitoisuudesta. Kalkkikivistä ja merleistä löytyy joskus kiteisen kalsiitin pesiä ja suonia. Joskus voit nähdä myös kalsiittiruusuja - tämän mineraalin kiteiden välisiä kasvuja, jotka ovat kasvaneet toisessa päässä kallioon.

Terrigeeniset kivet jaetaan lika- ja savikivet. Suurin osa Tasavallan kallioperän pinta koostuu klastisista kivistä. Näitä ovat jo mainitut aleurit, hiekkakivet sekä harvinaisemmat sorakivet ja konglomeraatit.

Alekivet koostuvat mineraalien, kuten kvartsin (SiO 2), maasälpien (KAlSi 3 O 8; NaAlSi 3 O 8 ∙CaAl 2 Si 2 O 8), muiden silttihiukkasten, joiden halkaisija on enintään 0,05 mm, jyväsistä. Pääsääntöisesti aleurit ovat heikosti sementoituneita, möykkyisiä ja ulkomuoto muistuttaa savea. Ne eroavat savesta suuremman kivettymisen ja vähemmän plastisuuden suhteen.

Hiekkakivet ovat Udmurtian toiseksi yleisin kallioperä. Ne koostuvat erilaisista koostumuksista koostuvista klastisista hiukkasista (hiekanjyväisistä) - kvartsin rakeista, maasälpäistä, piipitoisten ja effuusioiden (basaltti) kivien palasista, minkä seurauksena näitä hiekkakiviä kutsutaan polymiktisiksi tai polymineraalisiksi. Hiekkahiukkasten koko vaihtelee välillä 0,05 mm - 1 - 2 mm. Pääsääntöisesti hiekkakivet ovat heikosti sementoituneita, helposti löystyviä ja siksi niitä käytetään rakennustarkoituksiin kuten tavallista (nykyaikaista joki)hiekkaa. Irtonaiset hiekkakivet sisältävät usein kalkkipitoisten hiekkakivien välikerroksia, linssejä ja konkrementteja, joiden kalkkimateriaali sementoi kalsiittia. Toisin kuin alekivi, hiekkakiville on ominaista sekä vaakasuora että vino pohjakerros. Hiekkakivet sisältävät toisinaan pieniä kalkkipitoisia makean veden kuoria simpukoita. Kaikki yhdessä (vinopohja, harvinaiset fossiiliset nilviäiset) todistavat polymiktisten hiekkakivien fluviaalista tai alluviaalista alkuperää. Hiekkakivien sementoituminen kalsiitilla liittyy kalsiumbikarbonaatin hajoamiseen pohjavedessä, joka kiertää hiekan huokosten läpi. Tässä tapauksessa kalsiitti eristettiin liukenemattomana reaktiotuotteena hiilidioksidin haihtumisen seurauksena.

Harvemmin terrigeenisia kiviä edustavat sorakivet ja konglomeraatit. Nämä ovat vahvoja kiviä, jotka koostuvat pyöristetyistä (pyöreistä, soikeista) tai tasoittetuista ruskeamerelleistä, jotka on sementoitu kalsiitilla. Mergeli - paikallinen alkuperä. Klastisen materiaalin seoksena on lisätty tummia kirsuja ja effuusiiveja (muinaisia ​​basaltteja) Permin joet Uralilta. Sorakivipalasten koko vaihtelee 1 (2) mm - 10 mm, konglomeraateissa 10 mm - 100 mm ja enemmän.

Pohjimmiltaan öljyesiintymät rajoittuvat sedimenttikiviin, vaikka on öljyesiintymiä, jotka rajoittuvat joko metamorfisiin (Marokko, Venezuela, USA) tai magmaisiin kiviin (Vietnam, Kazakstan).

13. Säiliöt. Huokoisuus ja läpäisevyys.

Keräilijä kiveä kutsutaan kallioksi, jolla on sellaiset geologiset ja fysikaaliset ominaisuudet, jotka mahdollistavat öljyn tai kaasun fyysisen liikkuvuuden sen tyhjätilassa. Säiliön kallio voi olla kyllästetty sekä öljyllä tai kaasulla että vedellä.

Kiviä, joilla on sellaisia ​​geologisia ja fysikaalisia ominaisuuksia, joissa öljyn tai kaasun liikkuminen niissä on fyysisesti mahdotonta, kutsutaan ns. ei-keräilijät.

LIITTOVALTION BUDJETTIVALTION KORKEA AMMATTIKOULUTUSLAITOS

"KUBAN STATE TECHNOLOGICAL UNIVERSITY"

Öljy- ja kaasuinstituutin päätoimisen koulutuksen tiedekuntaja energiaa.

Öljy- ja kaasukenttäosasto
LUENTOMUISTIINPANOT
Kurin mukaan:

« Öljyn ja kaasun geologia»

kaikkien koulutusmuotojen opiskelijoille:

130501 Öljy- ja kaasuputkien sekä öljy- ja kaasuvarastojen suunnittelu, rakentaminen ja käyttö;

130503 Kehitys ja toiminta

130504 Öljy- ja kaasukaivojen poraus.

kandidaatit suuntaan 131000 "Öljy- ja kaasuliiketoiminta"

Kokoonpano: Vanhempi lehtori

Shostak A.V.

KRASNODAR 2012

LUENTO 3- ORGAANISTEN YHDISTEIDEN KERTYMISEN JA MUUNTUMISEN OMINAISUUDET LITOGENEESIIN AIKANA…………………………………….19
LUENTO 4 - ÖLJYN JA KAASUN KOOSTUMUS JA FYSIKAALISET KEMIALLISET OMINAISUUDET….2 5
LUENTO 5 - MUUTOKSET ÖLJYN JA KAASUN KOOSTUMUKSESSA SEKÄ FYSIKAALISET KEMIALLISET OMINAISUUDET ERI LUONNONTEKIJIEN VAIKUTUKSISTA RIIPPUVAT…………………………………………………………………………….. 4 5
LUENTO 6 - ÖLJYN JA KAASUN ALKUPERÄONGELMAT………………………….56
LUENTO 7 - HIILIVITYJEN SIIRTO………………………………………………………62
LUENTO 8 - TALLETUSTEN MUODOSTUS………………………………………………………75
LUENTO 9 - ÖLJYNMUODOSTUSPROSESSIEN VYÖHYKKEET…………………….81

LUENTO #10

LUENTTO 11 - ÖLJY- JA KAASUKENTÄT SEKÄ NIIDEN TÄRKEIMMÄT LUOKITUSOMINAISUUDET……………………………………………………………….108

KIRJASTUS……………………………………………………………………….112

LUENTO 1
JOHDANTO

Teollisuustuotteiden tärkeimmistä tyypeistä yksi tärkeimmistä paikoista on öljyllä, kaasulla ja niiden jalostustuotteista.

XVIII vuosisadan alkuun asti. öljyä uutettiin pääasiassa kaivinkoneista, joihin istutettiin vatsaa. Öljyn kertyessä se kaavittiin pois ja vietiin kuluttajille nahkapusseissa.

Kaivot kiinnitettiin puurungolla, päällystetyn kaivon lopullinen halkaisija oli yleensä 0,6 - 0,9 m lisäten hieman alaspäin öljyn virtauksen parantamiseksi sen pohjareikään.

Öljyn nousu kaivosta suoritettiin manuaalisen portin (myöhemmin hevosajo) ja köyden avulla, johon oli sidottu viinileihe (nahkasämpäri).

XIX vuosisadan 70-luvulla. pääosa öljystä Venäjällä ja muualla maailmassa louhitaan öljylähteistä. Joten vuonna 1878 niitä oli Bakussa 301, joiden veloitus on monta kertaa suurempi kuin kaivojen veloitus. Öljy uutettiin kaivoista sylinterillä - metalliastialla (putkella), joka on korkeintaan 6 m korkea, jonka pohjaan on asennettu takaiskuventtiili, joka aukeaa, kun kaivo on upotettu nesteeseen ja sulkeutuu, kun se liikkuu ylöspäin. Laukun nosto (säkitys) tehtiin käsin, sitten hevosvetoisesti (1800-luvun 70-luvun alku) ja höyrykoneella (80-luku).

Ensimmäiset syväkaivopumput otettiin käyttöön Bakussa vuonna 1876 ja ensimmäinen syväkaivopumppu Groznyissa vuonna 1895. Kiinnitysmenetelmä pysyi kuitenkin pääasiallisena pitkään. Esimerkiksi vuonna 1913 Venäjällä 95 % öljystä tuotettiin geeliytymällä.

Tieteen "Öljyn ja kaasun geologia" opiskelun tarkoituksena on luoda perusta käsitteille ja määritelmille, jotka muodostavat perustieteen - tietämyksen perusteet hiilivetyjen ominaisuuksista ja koostumuksesta, niiden luokituksesta, hiilivetyjen alkuperästä, hiilivetyjen prosesseista. öljy- ja kaasukenttien muodostuminen ja sijaintimallit.

Öljyn ja kaasun geologia- geologian haara, joka tutkii öljyn ja kaasun muodostumisen, sijoittamisen ja kulkeutumisen olosuhteita litosfäärissä. Öljy- ja kaasugeologian muodostuminen tieteenä tapahtui 1900-luvun alussa. Sen perustaja on Gubkin Ivan Mikhailovich.

1.1. Novelliöljyn ja kaasun tuotannon kehittämiseen
Nykyaikaisia ​​öljynottomenetelmiä edelsi primitiiviset menetelmät:

• 
  öljyn kerääminen säiliöiden pinnalta;
• 
  öljyllä kyllästetyn hiekkakiven tai kalkkikiven käsittely;
• 
  öljyn talteenotto kaivoista ja kaivoista.

Öljyn kerääntyminen avoimien säiliöiden pinnalta on ilmeisesti yksi niistä vanhimpia tapoja hänen saaliinsa. Sitä käytettiin Mediassa, Assyro-Babyloniassa ja Syyriassa eKr., Sisiliassa 1. vuosisadalla jKr jne. Venäjällä öljynotto keräämällä sitä Ukhta-joen pinnalta vuonna 1745 järjestäjänä F.S. Pryadunov. Vuonna 1868 Kokandin Khanatessa öljyä kerättiin ojiin järjestämällä pato lankkuista. Amerikan intiaanit, kun he löysivät öljyä järvien ja purojen pinnalta, laittoivat veteen peiton imemään öljyä ja puristavat sen sitten astiaan.

Öljyllä kyllästetyn hiekkakiven tai kalkkikiven käsittely italialainen tiedemies F. Ariosto kuvasi sen ensimmäisen kerran 1400-luvulla: lähellä Modenaa Italiassa öljypitoisia maa-aineita murskattiin ja lämmitettiin kattiloissa; sitten ne laitettiin pusseihin ja puristettiin puristimella. Vuonna 1819 Ranskassa kehitettiin kaivosmenetelmällä öljypitoisia kalkki- ja hiekkakivikerroksia. Louhittu kivi asetettiin altaaseen, joka oli täytetty kuuma vesi. Öljyä leijui sekoittaen veden pinnalle, joka kerättiin kauhalla. Vuosina 1833-1845. öljyllä liotettua hiekkaa louhittiin Azovinmeren rannoilla. Sitten se laitettiin kaltevapohjaisiin kuoppiin ja kaadettiin vedellä. Hiekasta huuhtoutunut öljy kerättiin veden pinnalta ruohokimppujen kera.

Öljyn talteenotto kaivoista ja kaivoista tunnetaan myös muinaisista ajoista. Kissiassa - muinaisella alueella Assyrian ja Median välillä 500-luvulla. eKr. Öljy uutettiin käyttämällä nahkaisia ​​ämpäriä viinileileistä.

Ukrainassa ensimmäinen maininta öljyntuotannosta juontaa juurensa 1400-luvun alusta. Tätä varten he kaivoivat 1,5-2 m syvyisiä kaivureiät, joista öljyä vuoti veden mukana. Sitten seos kerättiin tynnyreihin, jotka suljettiin pohjasta tulpilla. Kun sytytinöljy kellui, tulpat poistettiin ja laskeutunut vesi valutettiin pois. Vuoteen 1840 mennessä kaivureikien syvyys oli 6 metriä, ja myöhemmin öljyä uutettiin kaivoista, joiden syvyys oli noin 30 metriä.

Muinaisista ajoista lähtien Kerchin ja Tamanin niemimaalla öljyä on uutettu tangon avulla, johon sidottiin huopa tai kortehiuksista tehty nippu. Ne laskettiin kaivoon, ja sitten öljy puristettiin valmistettuihin astioihin.

Absheronin niemimaalla öljynotto kaivoista on ollut tiedossa 1200-luvulta lähtien. ILMOITUS Niiden rakentamisen aikana reikä revittiin ensin irti käänteisenä (käänteisenä) kartiona juuri öljysäiliöön. Sitten kaivon sivuille tehtiin reunukset: keskimäärin 9,5 metrin kartioupotussyvyydellä vähintään seitsemän. Tällaista kaivoa kaivettaessa keskimääräinen maamäärä oli noin 3100 m 3, sitten kaivojen seinät pohjasta pintaan kiinnitettiin puurungolla tai -laudoilla.Alempaan kruunuun tehtiin reiät virtausta varten. öljystä. Se kaavittiin kaivoista viinileileillä, joita nostettiin käsinpannalla tai hevosen avulla.

Raportissaan matkasta Apsheronin niemimaalle vuonna 1735 tohtori I. Lerkhe kirjoitti: "... Balakhanissa oli 52 öljykaivoa, jotka olivat 20 sylinän syviä (1 syla - 2,1 m), 500 batmania öljyä..." (1 batman 8,5 kg). Akateemikko S.G. Amelina (1771), Balakhanyn öljylähteiden syvyys oli 40-50 metriä ja kaivon osan neliön halkaisija tai sivu oli 0,7-1 m.

Vuonna 1803 bakulainen kauppias Kasymbek rakensi mereen kaksi öljykaivoa 18 ja 30 metrin etäisyydelle Bibi-Heybatin rannasta. Kaivoja suojattiin vedeltä laatikolla, jossa oli tiukasti yhteen koottu lautoja. Niistä on uutettu öljyä useiden vuosien ajan. Vuonna 1825 myrskyn aikana kaivot rikkoutuivat ja tulviivat Kaspianmeren vedet.

Kaivomenetelmällä öljynottotekniikka ei ole muuttunut vuosisatojen aikana. Mutta jo vuonna 1835 kaivososaston, Fallendorf on Taman, virkamies käytti ensin pumppua öljyn pumppaamiseen alaslasketun puuputken läpi. Useita teknisiä parannuksia liittyy kaivosinsinöörin N.I. Voskoboinikov. Kaivausten määrän vähentämiseksi hän ehdotti öljykaivojen rakentamista kuilun muotoon ja vuosina 1836-1837. suoritti koko öljyn varastointi- ja jakelujärjestelmän jälleenrakentamisen Bakussa ja Balakhanissa. Mutta yksi hänen elämänsä tärkeimmistä teoista oli maailman ensimmäisen öljykaivon poraus 1848.

Maassamme öljyntuotantoon porauksella suhtauduttiin pitkään ennakkoluuloisesti. Uskottiin, että koska kaivon poikkileikkaus on pienempi kuin öljykaivon, niin öljyn virtaus kaivoihin on huomattavasti pienempi. Samaan aikaan ei otettu huomioon, että kaivojen syvyys on paljon suurempi ja niiden rakentamisen monimutkaisuus on pienempi.

Kaivojen käytön aikana öljyntuottajat pyrkivät siirtämään ne virtaavaan tilaan, koska. se oli eniten helppo tie kaivostoimintaa. Ensimmäinen voimakas öljypurkaus Balakhanyssa iski vuonna 1873 Khalafin alueelle. Vuonna 1887 42 % Bakun öljystä tuotettiin suihkulähdemenetelmällä.

Öljyn pakotettu louhinta kaivoista johti öljyä sisältävien kerrosten nopeaan ehtymiseen kaivon reiän vieressä, ja loput (suurin osa) jäi suolistoon. Lisäksi riittävän määrän varastointitilojen puutteesta johtuen merkittäviä öljyhäviöitä tapahtui jo maan pinnalla. Joten vuonna 1887 suihkulähteiden kautta heitettiin ulos 1088 tuhatta tonnia öljyä ja kerättiin vain 608 tuhatta tonnia. Suihkulähteiden ympärille muodostui laajoja öljyjärviä, joissa arvokkaimmat jakeet hävisivät haihtumisen seurauksena. Haalistuneesta öljystä tuli itse prosessointikelvottomaksi ja se palasi. Pysyvät öljyjärvet paloivat monta päivää peräkkäin.

Öljyntuotanto kaivoista, joissa paine ei riittänyt virtaamiseen, toteutettiin sylinterimäisillä, enintään 6 m pituisilla kauhoilla, joiden pohjaan oli järjestetty venttiili, joka aukeaa kauhan liikkuessa alas ja sulkeutuu poistetun nesteen painon alaisena. kun kauhan paine nousee. Öljyn talteenottomenetelmää baersien avulla kutsuttiin tartaani,sisään Vuonna 1913 95% kaikesta öljystä tuotettiin sen avulla.

Tekninen ajatus ei kuitenkaan pysähtynyt. 1800-luvun 70-luvulla. V.G. Shukhov ehdotti kompressorimenetelmä öljynpoistoon syöttämällä paineilmaa kaivoon (ilmansiirto). Tätä tekniikkaa testattiin Bakussa vasta vuonna 1897. Toisen öljyntuotantomenetelmän, kaasunnostimen, ehdotti M.M. Tikhvinsky vuonna 1914

Ihminen on käyttänyt luonnollisista lähteistä peräisin olevia maakaasun ulostuloja ammoisista ajoista lähtien. Myöhemmin löydettiin kaivoista ja kaivoista saadun maakaasun käyttö. Vuonna 1902 Bakun lähellä sijaitsevaan Surakhaniin porattiin ensimmäinen kaivo, joka tuotti teollisuuskaasua 207 metrin syvyydestä.

Öljyteollisuuden kehityksessä Päävaiheita on viisi:

Vaihe I (vuoteen 1917) - vallankumousta edeltävä aika;

Vaihe II (1917-1941) aika ennen suurta isänmaallista sotaa;

Vaihe III (1941-1945) - Suuren isänmaallisen sodan aika;

Vaihe IV (1945-1991) - aika ennen Neuvostoliiton romahtamista;

Vaihe V (vuodesta 1991) - nykyaika.

vallankumousta edeltävä aika. Öljy on ollut Venäjällä tunnettu jo pitkään. Takaisin 1500-luvulla. Venäläiset kauppiaat kävivät kauppaa Bakun öljyllä. Boris Godunovin (XVI vuosisata) aikana ensimmäinen Ukhta-joella tuotettu öljy toimitettiin Moskovaan. Koska sana "öljy" tuli venäjän kieleen vasta 1700-luvun lopulla, sitä kutsuttiin silloin "paksuksi palavaksi vedeksi".

Vuonna 1813 Venäjään liitettiin Bakun ja Derbentin khaanit rikkaimmineen öljyvaroineen. Tällä tapahtumalla oli suuri vaikutus Venäjän öljyteollisuuden kehitykseen seuraavien 150 vuoden aikana.

Toinen suuri öljyntuotantoalue vallankumousta edeltäneellä Venäjällä oli Turkmenistan. On todettu, että mustaa kultaa louhittiin Nebit-Dagin alueella jo noin 800 vuotta sitten. Vuonna 1765 noin. Chelekenissä oli 20 öljykaivoa, joiden vuotuinen kokonaistuotanto oli noin 64 tonnia vuodessa. Venäläisen Kaspianmeren tutkimusmatkailijan N. Muravjovin mukaan turkmeenit lähettivät vuonna 1821 Persiaan veneellä noin 640 tonnia öljyä. Vuonna 1835 hänet vietiin noin. Chelekeniä on enemmän kuin Bakusta, vaikka Absheronin niemimaa olikin öljynomistajien suuren huomion kohteena.

Öljyteollisuuden kehityksen alku Venäjällä on 1848,

Vuonna 1957 Venäjän federaation osuus oli yli 70 % tuotetusta öljystä, ja Tataria nousi maan kärkeen öljyntuotannossa.

päätapahtuma annettu ajanjakso oli Länsi-Siperian rikkaimpien öljykenttien löytäminen ja kehittämisen alku. Vuonna 1932 akateemikko I.M. Gubkin ilmaisi ajatuksen tarpeesta aloittaa järjestelmällinen öljyn etsintä Uralin itäisellä rinteellä. Ensin kerättiin tietoja luonnollisten öljyvuotojen havainnoista (Bolshoi Yugan-, Belaya-joet jne.). Vuonna 1935 Geologiset tutkimusryhmät alkoivat työskennellä täällä, mikä vahvisti öljymäisten aineiden paljastumat. Mitään "suuria öljyä" ei kuitenkaan ollut. Tutkimustyöt jatkuivat vuoteen 1943, minkä jälkeen niitä jatkettiin vuonna 1948. Vasta vuonna 1960 löydettiin Shaimskoje öljykenttä, jota seurasivat Megionskoje, Ust-Balykskoye, Surgutskoje, Samotlorskoje, Varyeganskoje, Lyantorskoje, Kholmogorskoje ja muut alussa. teollisuustuotanto Länsi-Siperian öljyksi katsotaan vuodeksi 1965, jolloin sitä tuotettiin noin miljoona tonnia. Jo vuonna 1970 öljyntuotanto oli täällä 28 miljoonaa tonnia ja vuonna 1981 329,2 miljoonaa tonnia. Länsi-Siperiasta tuli maan tärkein öljyntuotantoalue, ja Neuvostoliitto nousi öljyntuotannossa maailman kärkeen.

Vuonna 1961 ensimmäiset öljysuihkulähteet hankittiin Uzen- ja Zhetybay-kentiltä Länsi-Kazakstanissa (Mangyshlakin niemimaalla). Niiden teollinen kehitys alkoi vuonna 1965. Pelkästään näiltä kahdelta kentältä kerättävät öljyvarat olivat useita satoja miljoonia tonneja. Ongelmana oli, että Mangyshlak-öljyt olivat erittäin parafiinisia ja niiden jähmepiste oli +30...33 °C. Siitä huolimatta vuonna 1970 öljyntuotanto niemimaalla nostettiin useisiin miljooniin tonneihin.

Öljytuotannon systemaattinen kasvu maassa jatkui vuoteen 1984 saakka. Vuosina 1984-85. öljyn tuotanto laski. Vuosina 1986-87. se nousi jälleen saavuttaen maksiminsa. Vuodesta 1989 lähtien öljyntuotanto alkoi kuitenkin laskea.

moderni aika. Neuvostoliiton romahtamisen jälkeen öljyntuotannon lasku Venäjällä jatkui. Vuonna 1992 se oli 399 miljoonaa tonnia, vuonna 1993 354 miljoonaa tonnia, vuonna 1994 317 miljoonaa tonnia, vuonna 1995 307 miljoonaa tonnia.

Öljyntuotannon jatkuva lasku johtuu siitä, että useiden objektiivisten ja subjektiivisten negatiivisten tekijöiden vaikutusta ei ole eliminoitu.

Ensin pahentunut raaka-ainepohja teollisuuden aloilla. Alueiden esiintymien kehittämiseen ja ehtymiseen osallistumisen aste on erittäin korkea. Pohjois-Kaukasiassa 91,0 % tutkituista öljyvaroista on mukana kehittämisessä ja kenttien ehtyminen on 81,5 %. Ural-Volgan alueella nämä luvut ovat 88,0 % ja 69,1 %, Komin tasavallassa 69,0 % ja 48,6 %, Länsi-Siperiassa 76,8 % ja 33,6 %.

Toiseksi öljyvarantojen kasvu väheni uusien kenttien vuoksi. Rahoituksen jyrkän vähenemisen vuoksi malminetsintäorganisaatiot ovat vähentäneet geofysikaalisen työn ja malminetsintäporauksen laajuutta. Tämä johti uusien esiintymien määrän laskuun. Jos siis 1986-90. öljyvarat vasta löydetyillä kentillä olivat 10,8 miljoonaa tonnia, sitten 1991-95. vain 3,8 miljoonaa tonnia

Kolmanneksi tuotetun öljyn vesileikkaus on korkea.. Tämä tarkoittaa, että samoilla kustannuksilla ja muodostumisnesteen tuotantomäärillä itse öljyä tuotetaan yhä vähemmän.

Neljänneksi rakenneuudistuksen kustannukset. Vanhan talousmekanismin hajoamisen seurauksena toimialan jäykkä keskitetty hallinta poistui ja uutta luodaan edelleen. Tästä aiheutunut epätasapaino yhtäältä öljyn ja toisaalta laitteiden ja materiaalien hinnoissa vaikeutti kenttien varustamista teknisillä laitteilla. Mutta tämä on välttämätöntä juuri nyt, kun suurin osa laitteista on käyttänyt käyttöikänsä ja monet alat vaativat siirtymistä virtaavasta tuotantomenetelmästä pumppaamiseen.

Lopuksi, viime vuosina on tehty lukuisia virhearvioita. Niinpä 1970-luvulla uskottiin, että maamme öljyvarat olivat ehtymättömät. Tämän mukaisesti painopiste ei ollut oman lajinsa kehittämisessä teollisuustuotanto, ja valmiiden teollisuustuotteiden ostoon ulkomailta öljyn myynnistä saadulla valuutalla. Valtavia varoja käytettiin vaurauden ylläpitämiseen neuvostoyhteiskunnassa. Öljyteollisuus rahoitettiin minimiin.

Sahalinin hyllyllä 70-80-luvulla. avattiin suuria talletuksia joita ei ole vielä otettu käyttöön. Samaan aikaan niille taataan valtavat myyntimarkkinat Aasian ja Tyynenmeren alueen maissa.

Mitkä ovat kotimaisen öljyteollisuuden tulevaisuuden näkymät?

Venäjän öljyvarannoista ei ole yksiselitteistä arviota. Eri asiantuntijat antavat lukuja talteenotettavien varojen määrästä 7-27 miljardia tonnia, mikä on 5-20 % maailman kokonaismäärästä. Öljyvarantojen jakautuminen Venäjällä on seuraava: Länsi-Siperia 72,2 %; Ural-Volgan alue 15,2 %; Timan-Pechoran maakunta 7,2 %; Sakhan tasavalta (Jakutia), Krasnojarskin alue, Irkutskin alue, Okhotskinmeren hylly noin 3,5%.

Vuonna 1992 Venäjän öljyteollisuuden rakennemuutos alkoi: esimerkkiä seuraten läntiset maat alkoi luoda vertikaalisesti integroituneita öljy-yhtiöitä, jotka valvovat öljyn talteenottoa ja käsittelyä sekä siitä saatujen öljytuotteiden jakelua.
1.2. Öljy- ja kaasukenttägeologian tavoitteet ja tavoitteet
Luonnonöljyn ja kaasun myyntipisteet täyttivät pitkään täysin ihmiskunnan tarpeet. Kehitystä kuitenkin Taloudellinen aktiivisuus ihminen vaati yhä enemmän energianlähteitä. Yrittääkseen lisätä kulutetun öljyn määrää ihmiset alkoivat kaivaa kaivoja pintaöljyn ilmentymien paikoista ja sitten porata kaivoja. Ensin ne asetettiin sinne, missä öljy tuli maan pinnalle. Mutta tällaisten paikkojen määrä on rajallinen. Viime vuosisadan lopulla kehitettiin uusi lupaava hakumenetelmä. Poraus aloitettiin suoralla linjalla, joka yhdistää kaksi jo öljyä tuottavaa kaivoa.

Uusilla alueilla öljy- ja kaasuesiintymien etsintä suoritettiin lähes sokeasti, ujostelemalla puolelta toiselle. Englantilainen geologi K. Craig jätti uteliaita muistoja kaivon laskemisesta.

Porauspäälliköt ja kenttäjohtajat kokoontuivat valitsemaan paikan ja määrittelivät yhdessä alueen, jolle kaivo tulisi asentaa. Tällaisissa tapauksissa tavanomaisella varovaisuudella kukaan ei kuitenkaan uskaltanut osoittaa pistettä, josta poraus tulisi aloittaa. Sitten yksi läsnäolijoista, joka erottui suuresta rohkeudesta, sanoi osoittaen heidän yläpuolellaan kiertävää varista: "Herrat, jos ette välitä, ryhdytään poraamaan, missä varis istuu...". Tarjous hyväksyttiin. Kaivo osoittautui erittäin onnistuneeksi. Mutta jos varis olisi lentänyt sata jaardia kauemmaksi itään, ei olisi ollut toivoa kohdata öljyä... On selvää, että tämä ei voinut jatkua pitkään, koska jokaisen kaivon poraus maksaa satoja tuhansia dollareita. Siksi heräsi kysymys, mihin porata kaivoja öljyn ja kaasun löytämiseksi tarkasti.

Tämä vaati öljyn ja kaasun alkuperän selittämistä, antoi voimakkaan sysäyksen geologian kehitykselle - tieteelle maan koostumuksesta ja rakenteesta sekä menetelmistä öljy- ja kaasukenttien etsintään ja tutkimiseen.

Öljy- ja kaasukenttien geologia on geologian ala, joka tutkii yksityiskohtaisesti öljy- ja kaasukenttiä ja -esiintymiä niiden alkuperäisessä (luonnollisessa) tilassa ja kehitysvaiheessa, jotta voidaan määrittää niiden kansantaloudellinen merkitys ja maaperän järkevä käyttö. . Tästä määritelmästä voidaan nähdä, että öljy- ja kaasukenttägeologia lähestyy hiilivetyesiintymien ja -esiintymien (HC) tutkimusta kahdesta näkökulmasta.

Ensinnäkin, hiilivetyesiintymiä tulee tarkastella staattisessa tilassa luonnongeologisina kohteina kehittämissuunnittelua varten varalaskelman ja kaivojen ja altaiden tuottavuuden arvioinnin /geologiset luonnonolosuhteet/ perusteella.

toiseksi, hiilivetyesiintymiä tulee harkita dynaamisessa tilassa, koska niissä käynnistyessään öljyn, kaasun ja veden kulkuprosessit tuotantokaivojen pohjarei'ille ja ruiskutuskaivojen pohjarei'istä alkavat. Samalla on ilmeistä, että esinedynamiikan piirteitä ei luonnehdi pelkästään esiintymän luonnolliset geologiset ominaisuudet (eli ominaisuudet staattisessa tilassa), vaan myös teknisen järjestelmän (eli kehitysjärjestelmän) ominaisuudet. ). Toisin sanoen kehitettävä öljy- tai kaasuesiintymä on erottamaton kokonaisuus, joka koostuu jo kahdesta osasta: geologisesta (itse esiintymä) ja teknisestä (esiintymän hyödyntämiseen suunniteltu tekninen järjestelmä). Kutsumme tätä kokonaisuutta geologiseksi ja tekniseksi kompleksiksi (GTC).

Öljy- ja kaasukenttien geologian ominaisuus, koostuu sisään, mitä hän leveä käyttää muiden tieteiden menetelmillä saatuja teoreettisia käsitteitä ja faktatietoa, ja se perustuu päätelmissään ja yleistyksessään hyvin usein muissa tieteissä vakiintuneisiin malleihin.

Tavoitteetöljyn ja kaasun geologia ovatöljyn ja kaasun tuotannon tehokkaimpien organisointitapojen geologisessa perustelussa varmistaen maaperän ja ympäristön järkevän käytön ja suojelun. Tämä päätavoite saavutetaan tutkimalla öljy- ja kaasuesiintymän sisäistä rakennetta ja sen muutosmalleja kehitysprosessissa.

Päätavoite on jaettu useisiin osiin, joka toimii öljy- ja kaasukenttägeologian yksityisinä tavoitteina, joihin kuuluvat:

• 
  esiintymien geologinen kenttämallinnus
• 
  reservin laskelmaöljy, kaasu ja kondensaatti;
• 
  kehitysjärjestelmän geologinen perusteluöljy- ja kaasukentät;
• 
  toimenpiteiden geologinen perustelu parantamaan kehityksen ja öljyn, kaasun tai lauhteen talteenoton tehokkuutta;
• 
  havaintojen kompleksin perustelut tutkimus- ja kehitysprosessissa.

Toinen komponentti - liittyviä tavoitteita, joiden tavoitteena on päätavoitteen tehokkaampi saavuttaminen. Nämä sisältävät:

• 
  maaperän suojeluöljy- ja kaasukentät;
• 
  porausprosessin geologinen palvelu kaivot;
• 
  oman metodologian ja metodologisen perustan parantaminen.

Öljy- ja kaasukenttägeologian tehtävät ovat päätöksessä erilaisia ​​asioita liittyvät: tiedon saamiseen tutkimuskohteesta; etsimällä malleja, jotka yhdistävät havaitut erilaiset faktat esiintymän rakenteesta ja toiminnasta yhdeksi kokonaisuudeksi; sekä sellaisten standardien luominen, jotka havaintojen ja tutkimusten tulosten on täytettävä; menetelmien luominen havaintojen ja tutkimusten tulosten käsittelyyn, yhteenvetoon ja analysointiin; arvioimalla näiden menetelmien tehokkuutta erilaisissa geologisissa olosuhteissa jne.

Tästä sarjasta voidaan erottaa kolmenlaisia ​​tehtäviä:

1. 
   erityisiä tieteellisiä tehtäviäöljyn ja kaasun geologia, joka on suunnattu tiedon kohteeseen;
2. 
   metodisia tehtäviä;
3. 
   metodologiset tehtävät.

Valmis erityisiä tieteellisiä tehtäviä, voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin.

1. Kivien koostumuksen ja ominaisuuksien tutkiminen tuotantoesiintymien muodostaminen, sekä öljyä ja kaasua sisältäviä että niitä sisältämättömiä; öljyn, kaasun ja veden koostumuksen ja ominaisuuksien tutkiminen, niiden esiintymisen geologiset ja termodynaamiset olosuhteet. Erityistä huomiota tulee kiinnittää kivien ja niitä kyllästyvien nesteiden koostumuksen vaihteluun, ominaisuuksiin ja esiintymisolosuhteisiin sekä lakeihin, joita tämä vaihtelu koskee.

2. Valintatehtävät(ensimmäisen ryhmän ongelmien ratkaisun perusteella) luonnollisten geologisten kappaleiden määrittäminen niiden muodon, koon, sijainnin avaruudessa jne. Tässä tapauksessa erotetaan kerrokset, kerrokset, horisontit, säiliökorvausvyöhykkeet jne. Yleisesti ottaen , tämä ryhmä yhdistää tehtäviä, joilla pyritään tunnistamaan talletuksen tai talletuksen ensisijainen rakenne.

3. Purkamistehtävät luonnongeologiset kappaleet ehdollisiksi, ottaen huomioon öljy- ja kaasuteollisuuden laitteiden, tekniikan ja talouden vaatimukset ja mahdollisuudet. Tärkeimmät ovat luonnollisten geologisten kappaleiden olosuhteiden ja muiden raja-arvojen määrittelytehtävät (esimerkiksi korkea-, keski- ja matalatuottoisten kivien erottamiseen).

4. Valtion tullikomitean luokituksen rakentamiseen liittyvät tehtävät eri piirteiden mukaan, ja ensisijaisesti talletusten ja talletusten sisäisten rakenteiden tyypeillä.

5. Tehtävät liittyvät SCC:n rakenteen ja toiminnan välisen suhteen luonteen, piirteiden ja mallien tutkimukseen, eli säiliön rakenteen ja ominaisuuksien vaikutus kehitysprosessin indikaattoreihin ja teknisen komponentin rakenteen ja parametrien ominaisuuksiin sekä koko GTC:n suorituskykyindikaattoreihin (öljyn ja kaasun talteenoton stabiilisuus) , kehitysasteet, tuotantokustannukset, lopullinen öljyn talteenotto jne.).

Metodiset tehtävät metodologisten laitteiden kehittäminen öljy- ja kaasukenttien geologiaa varten, ts. vanhojen parantaminen ja uusien menetelmien luominen konkreettis-tieteellisten kenttägeologisten ongelmien ratkaisemiseksi.

Ratkaisun tarve metodologiset tehtävät johtuu siitä, että aikakaudesta aikakauteen, kaudesta toiseen, tiedon normit, tiedon organisointimenetelmät, tieteellistä työtä. Meidän aikanamme tieteen kehitys on erittäin nopeaa. Tällaisissa olosuhteissa tieteen yleisen kehityksen tahdissa pysymiseksi on oltava käsitys siitä, mihin tiede perustuu, miten tieteellinen tieto rakennetaan ja rakennetaan uudelleen. Vastausten saaminen näihin kysymyksiin on menetelmän ydin . Metodologia on tapa ymmärtää tieteen rakennetta ja sen työmenetelmiä. Tee ero yleistieteellisen ja yksityisen tieteen metodologian välillä.

LUENTO 2
LUONNONPOLTTOAINEET
Öljy on palava, öljymäinen neste, jolla on spesifinen haju ja joka koostuu hiilivetyjen seoksesta, joka sisältää enintään 35 % asfalteenihartsi-aineita ja sijaitsee vapaassa tilassa säiliökivissä. Öljy sisältää 8287 % hiiltä, ​​1114 % vetyä (painosta), happea, typpeä, hiilidioksidia, rikkiä ja pieniä määriä klooria, jodia, fosforia, arseenia jne.

Eri öljyistä eristetyt hiilivedyt kuuluvat kolmeen pääsarjaan: metaani, nafteeninen ja aromaattinen:

metaani (parafiini), jolla on yleinen kaava C n H 2 n +2;

nafteeninen - CnH2n;

aromaattinen - CnH2n-6.

Metaanisarjan hiilivedyt ovat vallitsevia (metaani CH 4, etaani C 2 H 6, propaani C 3 H 8 ja butaani C 4 H 10), jotka ovat ilmakehän paineessa ja normaali lämpötila kaasumaisessa tilassa.

Pentaani C 5 H 12, heksaani C 6 H 14 ja heptaani C 7 H 16 ovat epästabiileja, ne siirtyvät helposti kaasumaisesta tilasta nesteeksi ja päinvastoin. Hiilivedyt C8H18:sta C17H36:een ovat nestemäisiä aineita.

Yli 17 hiiliatomia sisältävät hiilivedyt (C17H36-C37H72) ovat kiinteitä aineita (parafiinit, hartsit, asfalteenit).
Öljyn luokitus
Kevyiden, raskaiden ja kiinteiden hiilivetyjen pitoisuudesta sekä erilaisista epäpuhtauksista riippuen öljy jaetaan luokkiin ja alaluokkiin. Tämä ottaa huomioon rikki-, hartsi- ja parafiinipitoisuuden.

Rikkipitoisuuden mukaanöljyt jaetaan:

• 
  alhainen rikkipitoisuus (0 < S < 0,5 %);
• 
  keskimääräinen rikki (0,5
• 
  rikkipitoinen (1
• 
  hapan (S>3 %).

Asfalttihartsit. hartsit- viskoosit puolinestemuodostelmat, jotka sisältävät happea, rikkiä ja typpeä, liukenevat orgaanisiin liuottimiin. asfalteenit- matalamolekyylipainoisiin alkaaneihin liukenemattomat kiinteät aineet, jotka sisältävät voimakkaasti kondensoituneita hiilivetyrakenteita.

Maaöljyvaha-se on kiinteiden hiilivetyjen seos kaksi ryhmää, jotka eroavat jyrkästi toisistaan ​​ominaisuuksiltaan - parafiinitC 17 H 36 - FROM 35 H 72 Ja ceresiini C 36 H 74 - C 55 H 112 . Ensimmäisen sulamispiste 27 - 71 °C, toinen- 65-88°С. Samassa sulamislämpötilassa seresiinillä on suurempi tiheys ja viskositeetti. Parafiinipitoisuus öljyssä saavuttaa joskus 13-14 % tai enemmän.

Maailman öljyn yksiköt

1 tynnyri riippuen noin 0,136 tonnin öljyn tiheydestä

1 tonni öljyä on noin 7,3 tynnyriä

1 tynnyri = 158,987 litraa = 0,158 m3

1 kuutiometri noin 6,29 tynnyriä

Fyysiset ominaisuudetöljy
Tiheys(tilavuusmassa) - aineen massan suhde sen tilavuuteen. Varastoöljyn tiheys on öljyn massa, joka uutetaan pintaan suolistosta säilyttäen säiliöolosuhteet, tilavuusyksikköä kohti. Tiheyden SI-yksikkö ilmaistaan ​​kilogrammoina/m 3 . ρ n \u003d m/V

Öljyn tiheyden mukaan ne jaetaan 3 ryhmään:

kevyet öljyt (tiheydellä 760-870 kg / m3)

keskirasvat öljyt (871970 kg / m3)

raskas (yli 970 kg / m3).

Öljyn tiheys säiliöolosuhteissa on pienempi kuin kaasuttoman öljyn tiheys (öljyn kaasupitoisuuden ja lämpötilan nousun vuoksi).

Tiheys mitataan hydrometrillä. Hydrometri - laite nesteen tiheyden määrittämiseksi kellun syvyyden mukaan (putki, jossa on jaot ja paino pohjassa). Hydrometrin asteikolla piirretään jakoja, jotka osoittavat tutkitun öljyn tiheyden.

Viskositeetti- nesteen tai kaasun ominaisuus vastustaa joidenkin sen hiukkasten liikettä suhteessa muihin.

Dynaaminen viskositeettikerroin ( ). on kitkavoima kosketuksissa olevien nestekerrosten pinta-alayksikköä kohti nopeusgradientilla, joka on 1. / Pa s, 1P (poise) = 0,1 Pa s.

Dynaamisen viskositeetin käänteisluku kutsutaan sujuvuudelle.

Myös nesteen viskositeetti on karakterisoitu kinemaattisen viskositeetin kerroin , eli dynaamisen viskositeetin suhde nesteen tiheyteen. Tässä tapauksessa m 2 / s otetaan yksikkönä. Stokes (St) \u003d cm 2 / s \u003d 10 -4 m 2 / s.

Käytännössä termiä käytetään joskus ehdollinen (suhteellinen) viskositeetti, joka on tietyn nestemäärän ulosvirtausajan suhde saman tilavuuden tislattua vettä ulosvirtausaikaan lämpötilassa 20 0 C.

Säiliööljyn viskositeetti on öljyn ominaisuus, joka määrää sen liikkuvuuden asteen säiliöolosuhteissa ja vaikuttaa merkittävästi säiliön kehittämisen tuottavuuteen ja tehokkuuteen.

Eri kerrostumien säiliööljyn viskositeetti vaihtelee välillä 0,2-2000 mPa s tai enemmän. Yleisimmät arvot ovat 0,8-50 mPa s.

Viskositeetti laskee lämpötilan noustessa, mikä lisää liuenneiden hiilivetykaasujen määrää.

Öljyt erotetaan viskositeetin mukaan

alhainen viskositeetti -  n

alhainen viskositeetti - 1

lisääntynyt viskositeetti -5

korkea viskositeetti - n > 25 mPa s.

Viskositeetti riippuu öljyn ja tervapitoisuuden kemiallisesta ja fraktiokoostumuksesta (sisältäen asfalteenihartsipitoisten aineiden pitoisuudesta).
Varastoöljyn kyllästymispaine (höyrystymisen alkaminen). on paine, jossa ensimmäisten liuenneen kaasun kuplien vapautuminen siitä alkaa. Säiliööljyä kutsutaan kyllästetyksi, jos se on säiliön paineessa, joka on yhtä suuri kuin alikyllästyneen kyllästyspaine - jos säiliön paine on korkeampi kuin kyllästyspaine. Kyllästyspaineen arvo riippuu öljyyn liuenneen kaasun määrästä, sen koostumuksesta ja säiliön lämpötilasta.

Kyllästyspaine määräytyy syvän öljynäytteiden tutkimuksen tulosten ja kokeellisten kaavioiden perusteella.

G\u003d Vg / V b.s.

Kaasupitoisuus ilmaistaan ​​yleensä m 3 /m 3 tai m 3 /t.
Kenttäkaasutekijä G on tuotetun kaasun määrä kuutiometreinä 1 m3 (t) kaasuttomaa öljyä kohti. Se määritetään tietyn ajanjakson öljyn ja siihen liittyvän kaasun tuotantotietojen perusteella. Kaasutekijöitä on: alkuperäinen, määritetty kaivon ensimmäiselle käyttökuukaudelle, nykyinen - mille tahansa ajanjaksolle ja keskiarvo ajanjaksolle kehityksen alusta mihin tahansa mielivaltaiseen päivämäärään.
Pintajännitys - tämä on voima, joka vaikuttaa rajapinnan ääriviivan pituusyksikköä kohti ja pyrkii vähentämään tämän pinnan minimiin. Se johtuu molekyylien välisistä vetovoimista (SI J/m 2 ; N/m tai dyn/cm) öljylle 0,03 J/m 2, N/m (30 dyne/cm); vedelle 0,07 J/m2, N/m (73 dyne/cm). Mitä suurempi pintajännitys, sitä suurempi on nesteen kapillaarinousu. Veden pintajännitys on lähes 3 kertaa suurempi kuin öljyn, mikä määrää eri nopeudet niiden liikkuminen kapillaarien läpi. Tämä ominaisuus vaikuttaa talletusten kehityksen erityisyyteen.

Kapillaarisuus- nesteen kyky nousta tai pudota halkaisijaltaan pienissä putkissa pintajännityksen vaikutuksesta.

Р = 2σ/ r

P on nostopaine; σ - pintajännitys; r – kapillaarin säde .
h= 2σ/ rρ g

h - nostokorkeus; ρ – nesteen tiheys; g - painovoiman kiihtyvyys.

Öljyn väri vaihtelee vaaleanruskeasta tummanruskeaan ja mustaan.

Toinen öljyn pääominaisuus on haihtuminen. Öljy menettää kevyet fraktiot, joten se on säilytettävä suljetuissa astioissa.

Öljyn puristuvuuskerroin β n on säiliööljyn tilavuuden muutos 0,1 MPa:n paineenmuutoksella.

Se luonnehtii öljyn elastisuutta ja määritetään suhteesta

missä V 0 - öljyn alkutilavuus; ΔV- öljyn tilavuuden muutos paineen muutoksella Δр;

Mitta βn-Pa-1.

Öljyn puristuvuuskerroin kasvaa kevyiden öljyfraktioiden pitoisuuden ja liuenneen kaasun määrän kasvaessa, lämpötilan noustessa ja paineen laskussa, ja sen arvot ovat (6-140) 10 -6 MPa -1 . Useimmille säiliööljyille sen arvo on (6-18) 10 -6 MPa -1.

Öljyille, joista on poistettu kaasut, on ominaista suhteellisen alhainen puristuvuuskerroin βn =(4-7) 10-10 MPa-1.

Kerroin lämpölaajeneminen  n on öljyn laajenemisaste lämpötilan muutoksella 1 °C

n = (1/ Vo) (V/t).

Ulottuvuus  - 1/°С. Useimmille öljyille lämpölaajenemiskertoimen arvot ovat välillä (1-20) *10 -4 1/°C.

Öljyn lämpölaajenemiskerroin on otettava huomioon kehitettäessä kerrostumaa ei-stationaarisessa termohydrodynaamisessa järjestelmässä, kun säiliö altistuu erilaisille kylmille tai kuumille aineille.
Säiliön öljytilavuustekijäb näyttää kuinka paljon tilavuus vie säiliöolosuhteissa 1 m 3 kaasuton öljy:

b n = V pl.n / V deg \u003d  n./ pl.n

Missä V sq.n - öljyn määrä säiliöolosuhteissa; Vdeg on saman öljymäärän tilavuus kaasunpoiston jälkeen ilmakehän paineessa ja t=20°C;  pl.p - öljyn tiheys säiliöolosuhteissa; -öljyn tiheys standardiolosuhteissa.

Tilavuustekijää käyttämällä on mahdollista määrittää öljyn "kutistuminen", ts. säiliööljyn tilavuuden väheneminen, kun se uutetaan pintaan. Öljyn kutistuminen U

U=(bn-1)/bn*100

Öljyvarantoja laskettaessa tilavuusmenetelmällä otetaan huomioon säiliööljyn tilavuuden muutos säiliöolosuhteista pintaolosuhteisiin siirtymisen aikana ns. muuntokertoimella.

muuntokerroin on säiliön öljytilavuustekijän käänteisluku. =1/b=Vdeg/Vb.s.=b.s./n

TUOTANTOGEOLOGIA SEKÄ ÖLJY- JA KAASUKENTTÄJEN KEHITTÄMISEN PERUSTEET 1 sivu

Öljy- ja kaasukenttien geologia (NGPG) on geologian ala, joka tutkii yksityiskohtaisesti öljy- ja kaasukenttiä ja -esiintymiä niiden alkuperäisessä (luonnollisessa) tilassa ja kehitysvaiheessa niiden kansantalouden merkityksen ja järkevän käytön määrittämiseksi. maaperästä.

NGPG:n päätavoitteet ovat seuraavat:

Esiintymien kenttägeologinen mallintaminen;

Öljy-, kaasu- ja lauhdevarantojen strukturointi;

Öljy- ja kaasukenttien kehittämisjärjestelmän geologinen perustelu;

Toimenpiteiden geologinen perustelu kehityksen ja öljyn, kaasun tai lauhteen talteenoton tehostamiseksi.

NGPG:n tehtävinä on ratkaista erilaisia ​​kysymyksiä, jotka liittyvät: tiedon hankkimiseen tutkimuskohteesta; etsimällä malleja, jotka yhdistävät havaitut erilaiset faktat esiintymän rakenteesta ja toiminnasta yhdeksi kokonaisuudeksi; menetelmien luomisessa havaintojen ja tutkimusten tulosten käsittelyyn, yhteenvetoon ja analysointiin; arvioitaessa näiden menetelmien tehokkuutta erilaisissa geologisissa olosuhteissa jne.

Tämä metodologinen opas tarjoaa 11 laboratoriotyötä, joiden toteutuksen avulla voit hallita useita geologisen ja kenttätiedon keräämisen ja käsittelyn menetelmiä, ymmärtää monia kenttägeologian keskeisiä käsitteitä, kuten: öljy- ja kaasusäiliö, esiintymien rajat, geologisen ja kenttätiedon heterogeenisyys. tuotantokerrokset, säiliöiden ehdolliset rajat, kaivojen epätäydellisyys, säiliön paine, säiliön suodatusominaisuudet (läpäisevyys, vedenjohtavuus,

pietsojohtavuus), indikaattorikaavio, paineen palautumiskäyrä (PRC), kehitysdynamiikka, öljyn talteenottokerroin.

Laboratoriotyö nro 1 Öljysäiliön rajojen sijainnin määrittäminen tiedoista

kaivon poraus

Säiliön sisäisen rakenteen paljastaminen mittausten, havaintojen ja määritelmien perusteella on tehtävänä rakentaa malli säiliörakenteesta. Tärkeä askel tämän ongelman ratkaisemisessa on geologisten rajojen piirtäminen. Esiintymän muoto ja tyyppi riippuvat sitä rajoittavien geologisten rajojen luonteesta.

Geologiset rajat sisältävät pinnat: rakenteelliset,

liittyy eri ikäisten ja litologian kivien kosketukseen; stratigrafiset epäyhdenmukaisuudet; tektoniset häiriöt; sekä pinnat, jotka erottavat säiliökiviä (RC) niiden kyllästymisen luonteen perusteella, eli vesi-öljy-, kaasu-öljy- ja kaasu-vesi-kontaktit (WOC, GOC, GWC). Useimmat öljy- ja kaasuesiintymät liittyvät tektoniset rakenteet(taitokset, kohotukset, kupolit jne.), joiden muoto määrää kerrostuman muodon.

Rakenteellisia muotoja, mukaan lukien rakenteellisten pintojen muotoa (katot ja kerrostumien pohjat), tarkastellaan rakennekartoilla.

Rakennekartan rakentamisen lähtötiedot ovat kaivon sijaintisuunnitelma ja kartoitetun pinnan absoluuttiset korkeudet kussakin kaivossa. Absoluuttinen korkeus on pystysuora etäisyys merenpinnasta kartoitettuun pintaan:

H=(A+AI)-L, (1,1)

missä A on kaivonpään korkeus, L on kartoitetun pinnan syvyys kaivossa, D1 on kaivon kaarevuuden aiheuttama venymä.

Kolmiomenetelmä on perinteinen tapa rakentaa rakennekarttoja.

Säiliöiden heterogeenisyyteen liittyvien kerrostumien rajat piirretään linjoille, joita pitkin tuotantomuodostelman läpäisevä PK faasisen vaihtelun seurauksena menettää säiliöominaisuudet ja muuttuu läpäisemättömäksi tai muodostuma on kiilautunut ulos tai pestään pois. Pienellä määrällä kaivoja säiliön vaihtolinjan, kiila- tai eroosiolinjojen sijainti piirretään perinteisesti puoleen kaivoparien välisestä etäisyydestä, joista toisessa säiliö koostuu kalliosta ja toisessa - läpäisemättömistä kivistä tai säiliö ei laskeutunut tai kulunut tänne.

Säiliöiden facies-siirtymäviivan oikeampi sijainti määritetään säiliöparametrien muutoskartoista: huokoisuus,

läpäisevyys, spontaanin polarisaatiopotentiaalin amplitudi

(SP) jne., joille on asetettu standardiraja, ts. parametrin arvo, jolla säiliö menettää säiliöominaisuudet.

WOC:n asema esiintymässä vahvistetaan rakentamalla erityinen järjestelmä. Kaivot huomioidaan ensin. tiedon kuljettaminen VNK:n asemasta. Nämä ovat öljy-vesivyöhykkeellä sijaitsevia kaivoja, joissa WOC voidaan määrittää kaivon hakkuutiedoista. Myös puhtaasti öljy- ja vesivyöhykkeiden kaivoja käytetään, joissa muodostuman pohja ja yläosa ovat vastaavasti OWC:n välittömässä läheisyydessä.

Kaavioon sovelletaan sarakkeita valituista kaivoista, jotka osoittavat säiliön kyllästymisen luonteen (öljy, kaasu tai vesi) kirjaustietojen, rei'itysvälien ja kaivon testaustulosten perusteella. Näiden tietojen perusteella valitaan ja piirretään viiva, joka parhaiten vastaa OWC:n sijaintia.

Kaavassa (kartalla) esiintymän rajat ovat öljy- ja kaasupitoisuuden ääriviivat. Öljy- ja kaasusisällöllä on ulkoiset ja sisäiset ääriviivat. Ulompi ääriviiva on WOC:n (GWC, GOC) ja säiliön yläosan leikkausviiva, ja sisempi ääriviiva on WOC:n (GWC, GOC) leikkausviiva säiliön pohjan kanssa. Ulompi ääriviiva löytyy rakennekartalta muodostelman huipulta ja sisempi ääriviiva rakennekartalta muodostuman pohjalta. Sisäääriviivan sisällä on säiliön öljy- tai kaasuosa ja sisä- ja ulkoääriviivojen välissä vesi-öljy- tai vesi-kaasu-osa.

Vaakasuuntaisella WOC:lla (GOC, GWC) öljyn ja kaasun ääriviivaviivojen sijainti löytyy rakennekartoista lähellä

vastaava isohypsi, joka vastaa hyväksyttyä

hypsometrinen kontaktiasento. Kun kosketin on vaakatasossa, ääriviivat eivät ylitä isohypsiä.

Jos tuottava horisontti koostuu useista kerroksista, joille on ominaista epäjatkuva litologisesti epätasainen

rakenne, niin öljypitoisten ääriviivojen sijainti kokonaisuutena horisontille määritetään yhdistämällä kunkin kerroksen yläreunassa olevat rakennekartat (näissä kartoissa näkyy myös säiliön vaihtorajat ja öljypitoisen ääriviivan tälle kerrokselle).

Yhdistetyllä kartalla saadaan monimutkaisen muotoinen kerrostumisraja, joka kulkee joillakin alueilla säiliöiden korvaavia linjoja pitkin ja toisilla - ulkoisen ääriviivan linjaa pitkin eri kerrosten sisällä.

Ehdotetun työn lähtötiedot ovat: taulukko, jossa on tiedot kaivonpään korkeuksista, venymistä, muodostuman katon syvyyksistä, muodostuman paksuudesta, OWC-syvyydestä; hyvin asettelu.

1. Määritä muodostuman katon ja pohjan absoluuttiset korkeudet.

2. Laske vesi-öljy-kosketuksen absoluuttiset merkit kaivoissa ja perustele vesi-öljy-kosketuksen sijainti esiintymälle kokonaisuutena.

E. Määritä altaiden jakautumisen rajat kaivon sijaintisuunnitelmassa.

4. Rakenna rakennekartat muodostuman ylä- ja alaosaan ja analysoi ne.

5. Näytä öljypitoisuuden ulkoisten ja sisäisten ääriviivojen sijainti määritellyissä rakennekartoissa.

6. Kuvaile öljyesiintymän tyyppiä ja perustele sen asema nykyaikaisissa öljy- ja kaasuesiintymien luokitteluissa.

ESIMERKKI. Määritä esiintymän rajat tietyllä kaivon pohjalla poraus- ja geofysikaalisten tutkimustietojen (taulukko 1.1) perusteella, OWC:n syvyydet.

Taulukko 1.1

Kskv	Korkeus, m	Venymä, m	Katon syvyys, m	Paksuus, m	Abs. katon korkeus, m	Abs. ainoa merkki, m
	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

WOC-poimintasyvyys hakkuilla määritettiin kolmessa kaivossa: kaivo 2 (2120,3m), kaivo 7 (2124,4m) ja kaivo 6 (2121,5m).

Työn edistyminen:

Kaavan (1.1) mukaan määritetään muodostuman huipun absoluuttiset merkit (laskentatulokset on esitetty taulukossa 1.1). Samaa kaavaa voidaan soveltaa vesikontaktin absoluuttisen merkin määrittämiseen, joka on miinus 1998m kaikissa kolmessa kaivossa.

Olettaen, että OWC:n pinta on tasainen ja vaakasuora, kolmen kaivon tiedot riittävät rajaamaan säiliön, koska tason määrittää kolme pistettä.

Absoluuttiset jäljet ​​muodostelman pohjasta sisään Tämä tapaus se on helpompi määrittää käyttämällä säiliön paksuustietoja (laskentatulokset on esitetty taulukossa 1.1). Rakennekartat muodostuman ylä- ja alareunasta on rakennettu ilmoitettujen pintojen absoluuttisten merkkien mukaan (kuvat 1.1 ja 1.2).

Kartat paljastavat leveyssuunnassa pitkänoman antikliinisen rakenteen, jota monimutkaisee kaksi kupolia. Rakenne on hiilivetyloukku muissa suotuisissa olosuhteissa.

Öljypitoisuuden ulompi ääriviiva on piirretty rakennekartalle säiliön yläreunaa pitkin ja öljypitoisuuden sisäkäyrä rakennekartalle säiliön pohjaa pitkin isoliinia -1998m pitkin.

Talletuksen ääriviivat eivät ole suljettuja. Esiintymän tutkitun osan mukaan sitä voidaan luonnehtia säiliökaareksi, koska se rajoittuu rakenteen kaareen, PC:illä on yhtenäinen rakenne ja pieni paksuus.

Öljyvyöhykettä rajoittaa öljynkantokyvyn sisäääriviiva ja vesi-öljyvyöhykettä öljynkantokyvyn sisä- ja ulkoääriviivat.

Laboratoriotyö nro 2 Tuotantohorisontin makroheterogeenisuuden määritys

Tämän työn tarkoituksena on esitellä geologisen heterogeenisyyden käsite makroheterogeenisuuden esimerkin avulla, joka otetaan huomioon tuotantolaitoksia kartoitettaessa ja kehitysjärjestelmää valittaessa. Menetelmien kehittäminen geologisen heterogeenisyyden tutkimiseksi ja sen huomioon ottaminen varantojen laskennassa ja esiintymien kehittämisessä on kaupallisen geologian tärkein tehtävä.

Geologisen heterogeenisyyden alla ymmärrä vaihtelu luonnollisia ominaisuuksiaöljyllä ja kaasulla kyllästetyt kivet esiintymän sisällä. Geologisella heterogeenisyydellä on valtava vaikutus kehitysjärjestelmien valintaan ja öljyn talteenoton tehokkuuteen pohjamaasta, säiliötilavuuden osallistumisasteeseen kuivatusprosessissa.

Geologisen heterogeenisyyden päätyyppiä on kaksi: makroheterogeenisyys ja mikroheterogeenisyys.

Makroheterogeenisuus heijastaa säiliökivien esiintymisen morfologiaa säiliön tilavuudessa, ts. luonnehtii keräilijöiden ja ei-keräilijöiden jakautumista siinä.

Makroheterogeenisuuden tutkimiseen käytetään kaikkien porattujen kaivojen lokitietoja. Luotettava arvio makroheterogeenisuudesta voidaan saada vain, jos kaivoosien tuottavalla osalla on pätevä ja yksityiskohtainen korrelaatio.

Makroheterogeenisuutta tutkitaan pystysuunnassa (horisontin paksuutta pitkin) ja kerrosten iskeytymistä (aluetta pitkin).

Paksuuden suhteen makroheterogeenisuus ilmenee tuotantohorisontin hajoamisessa erillisiin kerroksiin ja välikerroksiin.

Lakon varrella makroheterogeenisuus ilmenee säiliökivien paksuuksien vaihteluina aina nollaan asti, ts. vyöhykkeiden esiintyminen, joissa ei ole säiliöitä (litologinen korvaaminen tai kiilautuminen). Tässä tapauksessa keräilijöiden jakeluvyöhykkeiden luonne on erittäin tärkeä.

Makroheterogeenisuus esitetään graafisilla rakenteilla ja kvantitatiivisilla indikaattoreilla.

Graafisesti pystysuora makroheterogeenisuus (kohteen paksuutta pitkin) esitetään käyttämällä geologisia profiileja (kuva 2.1.) ja yksityiskohtaisia ​​korrelaatiokaavioita. Alueittain se esitetään kunkin kerroksen altaiden levinneisyyskartoilla (kuva 2.2.), jotka osoittavat säiliön ja ei-säiliön levinneisyysalueiden rajat sekä viereisten kerrosten yhtymäalueet.

Kuva 2.2. Fragmentti kartasta yhden horisonttikerroksen säiliökivien jakautumisesta: 1 - kaivojen rivit (H - ruiskutus; D - tuotanto), 2 - säiliökivien jakautumisen rajat, 3 - yhtymävyöhykkeiden rajat, kohdat 4 - säiliökivien jakautuminen, 5 - säiliökivet, 6 - säiliön yhteenliittyminen päällä olevan säiliön kanssa, 7 - säiliön sulautuminen alla olevan säiliön kanssa.

On olemassa seuraavat kvantitatiiviset indikaattorit, jotka kuvaavat makroheterogeenisuutta:

1. Lokerointikerroin, joka näyttää kerrosten keskimääräisen lukumäärän

(välikerrokset) esiintymän sisällä, Kp = (X Shch) / N (2.1), missä n -

säiliökerrosten lukumäärä i-th hyvin; N - kaivojen lukumäärä.

2. Netto-bruttosuhde, joka osoittaa säiliön tilavuuden (tai muodostuman paksuuden) osuuden tuotantohorisontin kokonaistilavuudesta (paksuudesta):

Kpesch = [ X (Kf^ bsht)]i/ N (2.2), missä h^ on säiliön tehollinen paksuus

hyvin; N - kaivojen lukumäärä. Netto-brutto-suhde on hyvä tiedon välittäjä seuraavista syistä: siihen liittyvät korrelaatiot monien muiden geologisten ja fysikaalisten parametrien ja tuotantolaitosten ominaisuuksien kanssa: lokeroittaminen, muodostumien epäjatkuvuus alueen yli, niiden litologinen liitettävyys pitkin aluetta. jakso jne.

Makroheterogeenisuuden indikaattorina, joka ottaa huomioon sekä dissektion että karkeuden, käytetään monimutkaista indikaattoria -

Makroheterogeenisuuskerroin: K m = (X n i )/(X Moi ) (2.3), jossa n -

i=1 i =1

läpäisevien kerrosten lukumäärä; h on kaivon läpäisemien läpäisevien kerrosten paksuus. Makroheterogeenisuuskerroin kuvaa kehityskohteen dissektiota paksuusyksikköä kohti.

3. Litologisen liitettävyyden kerroin - yhtymäkerroin, joka arvioi kahden kerroksen altaiden yhtymäasteen, K sl = S^/S^ missä S CT - yhtymäalueiden kokonaispinta-ala; sj. - keräilijöiden jakelualue talletuksen sisällä. Mitä suurempi litologisen liitettävyyden kerroin, sitä korkeampi on vierekkäisten kerrosten hydrodynaaminen liitettävyys.

4. Altaiden jakautumiskerroin esiintymäalueella, joka kuvaa niiden esiintymisen epäjatkuvuuden astetta alueella (säiliöiden korvaaminen läpäisemättömillä kivillä),

K disp = SA missä S on säiliöaltaiden levinneisyysalueiden kokonaispinta-ala;

5. Epäjatkuvien, kasvoltaan muuttuvien altaiden rakenteen monimutkaisuuden tutkimiseen ja arvioimiseen tarvittava säiliöaltaan jakauman rajojen kompleksisuuskerroin, K sl = L^/n, jossa on säiliön rajojen kokonaispituus. alueet, joilla on säiliöiden jakelu; P - kerrostuman ympärysmitta (öljyn kantavuuden ulkopinnan pituus). On todettu, että heterogeenisissä, epäjatkuvissa muodostelmissa kaivon ristikon tiivistyessä kompleksisuuskerroin pienenee jatkuvasti. Tämä osoittaa, että vaikka tuotantokaivojen tiheä verkko olisikin, kaikki säiliön vaihtelun yksityiskohdat ovat edelleen tuntemattomia.

6. Kolme kerrointa, jotka kuvaavat säiliön jakeluvyöhykkeitä öljyn syrjäytysolosuhteiden kannalta:

Kspl \u003d Yasil / Jak; Kpl \u003d S ^ S * Cl \u003d S ^ S *

jossa K cpl, Kpl, Kl - vastaavasti keräilijöiden, puolilinssien ja linssien jatkuvan etenemisen kertoimet; I spl on jatkuvan leviämisen vyöhykkeiden pinta-ala, ts. vyöhykkeet, jotka saavat syrjäyttävän aineen vaikutuksen ainakin kahdelta puolelta; S ra on puolilinssien pinta-ala, ts. vyöhykkeet, jotka saavat yksipuolisen vaikutuksen; - linssien alue, joka ei vaikuta; K cpl + K pl + K p \u003d 1.

Makroheterogeenisuuden tutkiminen mahdollistaa seuraavien varojen laskemisen ja kehittämisen suunnittelun ongelman ratkaisemisen: öljyn tai kaasun säiliönä toimivan monimutkaisen geologisen kappaleen muodon mallintaminen; tunnistaa alueet, joiden säiliöpaksuus on kasvanut välikerrosten (kerrosten) yhdistämisen seurauksena, ja vastaavasti mahdolliset paikat öljyn ja kaasun virtaukselle kerrosten välillä esiintymän kehittymisen aikana; määrittää toteutettavuus yhdistää kerrokset yhdeksi toimivaksi laitokseksi; perustella tuotanto- ja ruiskutuskaivojen tehokas sijainti; ennustaa ja arvioida talletuksen kattavuuden taso kehityksen mukaan; valitse makroheterogeenisyydeltä samanlaisia ​​esiintymiä, jotta voidaan siirtää kokemusta aiemmin kehitettyjen esineiden kehittämisestä.

Lähtötiedot tehtävää suoritettaessa ovat taulukko, jossa on tiedot horisontin paksuudesta ja säiliökivistä, joista se koostuu, kaivojen sijoittelusta, tiedot säiliöstä (esiintymän syvyys, säiliön litologinen tyyppi, säiliön läpäisevyys, öljyn viskositeetti , säiliöjärjestelmä, säiliön koko).

1. Rakenna isopach-kartat jokaiselle kerrokselle ja horisontille kokonaisuutena, osoita niissä olevien altaiden jakautumisen rajat ja analysoi ne.

3. Määritä horisontin makroheterogeenisuutta kuvaavat kertoimet.

ESIMERKKI. Määritä netto-bruttosuhteen, dissektion ja makroheterogeenisuuden kertoimet monikerroksiselle horisontille.

Tiedot taulukossa 2.1.

Taulukko 2.1 Kskv Kerrokset PC:n paksuus Horisontin paksuus A1/A2/A3 0/0/19 A1/A2/A3 0/0/7 A1/A2/A3 0/4/16 A1/A2/A3 0/3/15 A1/A2/A3 0/0/20 A1/A2/A3 1/5/17 A1/A2/A3 2/6/11 A1/A2/A3 0/3/15 A1/A2/A3 5/16/5 A1/A2/A3 5/11/20 A1/A2/A3 4/3/10 A1/A2/A3 5/4/14 A1/A2/A3 2/3/14 A1/A2/A3 0/312

Arvioidut tiedot on esitetty taulukossa 2.2

Taulukko 2.2 Kskv Kerrosten lukumäärä skyline nave Nkoko horisontti

Kaavojen 2.1, 2.2, 2.3 mukaan määritetään, että pilkkoutumiskerroin Кр=32/14=2.29; netto-bruttosuhde Kpesch=280/362=0,773;

makroheterogeenisuuskerroin Km= 32/280=0,114.

Kp, Kpesch, Km yhdistetyn käytön avulla saat käsityksen osan makroheterogeenisuudesta: mitä enemmän Kp, Km ja mitä pienempi Kpesch, sitä suurempi makroheterogeenisuus. Suhteellisen homogeenisia ovat kerrokset (horisontit), joiden Кpesch > 0,75 ja Кр< 2,1. К неоднородным соответственно относятся пласты (горизонты) с Кпесч < 0,75 и Кр >2.1. Näiden kriteerien mukaan esimerkissä tarkasteltu horisontti voidaan luonnehtia heikosti heterogeeniseksi (Кpesch=0,773, Кр=2,29)

Laboratoriotyö nro 3 Säiliön parametrien ehdollisten rajojen määrittäminen

Öljy- ja kaasuvarantojen oikea laskeminen edellyttää arvioidun kohteen sisäisen rakenteen paljastamista, jonka tunteminen on välttämätöntä esiintymien tehokkaan kehittämisen järjestämiseksi, erityisesti kehitysjärjestelmän valinnassa. Esiintymän sisäisen rakenteen tunnistamiseksi on myös tarpeen tietää sijainti altaiden ja ei-säiliöiden välisten rajojen suhteen, jotka on piirretty kallioiden huokoisuus-läpäisevyysarvojen (tai muiden) ominaisuuksien mukaan. , jota kutsutaan ehdollisiksi.

Tuotantomuodostelmien parametrien ehdolliset rajat ovat niiden parametrien raja-arvot, joilla tuotantomuodostelman kivet jaetaan altaisiin ja ei-säiliöihin sekä altaisiin, joilla on erilaiset kenttäominaisuudet, jotta ne voidaan luotettavammin erottaa toisistaan. talletuksen kokonaisvolyymi sen efektiivinen tilavuus kokonaisuutena ja eri tuottavuuden volyymit, t.e. Altaiden olosuhteiden määrittäminen tarkoittaa altaiden valintakriteerien määrittelyä ja niiden luokittelua litologian, tuottavuuden jne. mukaan.

Varantoolosuhteet ovat joukko vaatimuksia esiintymän geologisille, fysikaalisille, teknisille, taloudellisille ja kaivosparametreille, jotka varmistavat malliöljyn talteenoton saavuttamisen kehitysprosessin kannattavuudella työsuojelua, pohjamaata ja ympäristöä koskevien lakien mukaisesti. . Varantoehtojen määrittelyllä arvioidaan esiintymän kaupallista potentiaalia ja luokitellaan geologiset varannot niiden kaupallisen merkityksen mukaan.

Säiliön olosuhteet määräytyvät suuren joukon tekijöitä, jotka määräävät kivien (RP) säiliöominaisuudet. Tärkeimmät säiliön ominaisuuksiin vaikuttavat parametrit ovat huokoisuus, läpäisevyys, öljy, kaasu, bitumin kylläisyys, joita täydennetään parametreillä karbonaattipitoisuus, savipitoisuus, jäännösvesi, öljyn luonne, kaasu, bitumin kylläisyys, hiukkaskokojakauma, materiaalin geneettinen tyypitys, kaivo lokiparametrit (GIS) - kylläisyysparametri, huokoisuusparametri jne. sekä kenttäindikaattorit - tuottavuus tai ominaistuotantonopeus. Olosuhteiden perustelumenetelmänä on ytimen laboratoriotutkimuksen tulosten, kaivonhakkuiden ja hydrodynaamisten tutkimusten tietojen mukainen korrelaatioanalyysi kiviaineksen määriteltyjen ominaisuuksien välillä.

Varannon edellytykset riippuvat hiilivetyjen raaka-aineiden yhteiskunnallisista tarpeista sekä öljyn, kaasun ja bitumin tuotannon teknisen ja teknologisen kehityksen tasosta. Varantoehdot on perusteltu ottaen huomioon erityisvarannot, alku- ja loppuvirtaukset, syrjäytystehokkuus, öljyn talteenottokerroin (ORF), kehitysjärjestelmä ja rajakustannukset. Ehtojen perustelumenetelmänä ovat tekniset ja taloudelliset laskelmat kohteen kehittämismahdollisuuksista.

Keräilijöiden erottelu.

Hiilivetyjä sisältävä luonnollinen säiliö sisältää vähintään kaksi kiviluokkaa: säiliöt ja ei-säiliöt. Nämä luokat eroavat huokostilan rakenteesta, petrofysikaalisten parametrien arvoista ja niiden jakautumisen luonteesta.

Luokkarajat ovat laadullisen ja määrällisen siirtymisen rajoja kiinteistöstä toiseen, riippumatta käytetyistä säiliökehitystekniikoista. On kuitenkin otettava huomioon, että käytettäessä säiliön intensiivisen stimuloinnin menetelmiä, jotka vaikuttavat merkittävästi huokostilan rakenteeseen (suodatuskanavien laajeneminen, karbonaattien liukeneminen fysikaalisen ja kemiallisen stimulaation aikana, halkeamien muodostuminen jne.) , on mahdollista siirtää säiliöitä korkeampiin luokkiin ja menetelmiä rauhanoituksia sovellettaessa - alempiin.

Edellä on jo todettu, että säiliöitä kuvaavat pääparametrit ovat huokoisuus Kp, läpäisevyys Kp, jäännösvesipitoisuus Kow, hiilivetyjä sisältävälle säiliölle - öljy, kaasu, bitumin kylläisyys Kn(g, b).

Geologisten ja kenttäparametrien väliset suhteet ovat tilastollisia, monimutkaisia, sisältäen komponentteja, jotka kuvaavat tiettyjä kiviluokkia tai altaita. Tällaisten riippuvuuksien käsittelyssä käytetään pienimmän neliösumman menetelmää. Käytäntö on osoittanut, että nämä riippuvuudet approksimoidaan paraabelilla Y=a*X b .

Riippuvuuden luonteen muutosta ohjaa paraabelin kertoimien muutos korrelaatiokentän eri osille, ja paraabelien leikkauspisteet osoittavat luokkarajojen sijainnin.

Näiden rajojen löytämiseksi rakennetaan usein logaritmiin koordinaatteihin korrelaatiokenttä (linearisointimenetelmä), jossa paraabeli muunnetaan suoraksi: LgY=Lga+b*LgX. Viivojen leikkauspisteet osoittavat luokkien rajat.

Argumentti ja funktio tulee valita fyysisen merkityksen mukaan, esimerkiksi parissa Kp-Kb: Kp on argumentti ja Kb on funktio, parissa Kp-Kpr: Kp on argumentti, Kpr on funktio .

Luokkien rajojen määrittämisen perustaksi suositellaan korrelaatiokenttää Kpr \u003d f (Kp).

On olemassa kaksi ehdollista rajaa. Ensimmäinen raja on raja, jonka yläpuolella rotu voi sisältää a.w. Toinen raja on raja, jonka ylittyessä rotu pystyy antamaan s.v. Ensimmäinen raja on säiliön alaraja, toinen raja on tuottavan säiliön raja. Ensimmäinen raja asetetaan ytimen ja kiviaineksen petrofysikaalisten ominaisuuksien litologisten ja petrografisten tutkimusten perusteella. Toinen raja asetetaan ydinnäytteiden siirtymäominaisuuksien tutkimustulosten perusteella, faasiläpäisevyyskäyrien mukaan, jäännösveden huokoisuuden ja läpäisevyyden riippuvuuden mukaan. Toinen raja on vahvistettava kaivon testauksen tuloksilla - läpäisevyyden vertailulla tuottavuuteen. Tuottavuuden (tai ominaisvirtausnopeuden) riippuvuus läpäisevyydestä, ottaen huomioon vähimmäisvirtausnopeus, jonka alapuolella kehitys ei ole kannattavaa, antaa meille mahdollisuuden määrittää kolmas raja - teknologinen.

GIS on yleisin tutkimusmuoto. Kaivonkeruutietojen perusteella määritetään altaiden pääparametrit ja suoritetaan niiden luokittelu.

On kaksi tapaa perustella olosuhteet kenttägeofysiikan tietojen perusteella.