ЗНАЧЕНИЕ НЕФТИ И ГАЗА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ РФ. Реферат.

ЗНАЧЕНИЕ НЕФТИ И ГАЗА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ РФ. Реферат.

ЗНАЧЕНИЕ НЕФТИ И ГАЗА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ РФ

Нефтепереработка и нефтедобыча в РФ и за рубежом, мировые цены.

Основной район добычи нефти - среднее Приобье, добычи газа - Крайний Север

(п-ов Ямал).М/р-«гиганты».

70-80 % добываемой российской нефти и 90-95% газа приходится на Тюменскую

область. Геологоразведочная отрасль является убыточной, дотационной

отраслью.

Исчерпаемость разведанных запасов ~=70 лет для нефти и ~=60 лет для газа.

Нефть в основном состоит из углеводородов от нафтеновых (метанового ряда)

до ароматических (циклических). Нефть является жидкостью.

Нефть состоит из:

* углеводорода= 79,5 -87,5%,

* водорода = 11-14,5%,

* сера, кислород, азот = 0,5-8%,

* металлы (ванадий, вольфрам, железо, алюминий) = 0,02-0,03%.

Цвет нефти зависит от ароматических углеводородов. Белая нефть- уникальная

(Баку).

Таллинское м/р - самая качественная нефть в Зап.Сиб. Для улучшения

качества нефти- нефть высококачественную, светлую добавляют в нефть более

низкого качества.

Природный газ:

* углерода = 42-78%,

* водорода = 14-24%,

* азот ~=11% (иногда может достигать 95%),

* сера, сероводород= 1-2%.

Не имеет запаха.

В 1860 году 70% мирового потребления топлива приходилось на дрова, 24,7%

на уголь и лишь 1% на нефть и газ. В конце 20-х, нач. 30-х гг - 17%

энергоресурсов приходится на нефть. В 1980 г. энергопотребление - на долю

нефти - 46,2%; газа - 18,8%; угля - 28,4%; дров - 6,6%.

21 век считается веком газовых технологий. Нефть в качестве энергоресурса

будет заменена на газ. Использование газа удобнее по сравнению с

использованием нефти.

ОСНОВНЫЕ РАЙОНЫ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ГАЗА.

В 1900 году нефть добывалась в 10 странах: России, США, Индонезии,

Румынии, Австрии, Венгрии, Индии, Канаде, Германии, Перу.

Во 2-й половине 60-х г в 50 странах.

На долю США, СССР, Венесуэлы, Кувейта, Саудовской Аравии, Ирана, Ливии

приходилось 80 % мировой добычи.

В середине 70-х годов сформировалось 5 главных регионов имеющих

нефтегазовую промышленность: СССР, страны Ближнего и Среднего Востока,

Венесуэла, Нигерия, Ливия, Алжир.

Почти весь природный газ и 2/3 нефти мира добывались в США. Основным

нефтегазоносным районом является Аляска.

Начиная с 1974 г. СССР занимает 1 место в мире по добыче нефти, т.к. были

открыты м/р в Зап. Сиб. В пределах бывшего СССР нефть и газ выявлены в

различных частях стран Западной Украины, Прибалтики, Востока РФ, Сахалина;

от южных районов Ср. Азии до побережья Сев. Ледовитого океана. В пределах

ССР выделено 12 нефтегазоносных провинций и 10 самостоятельных

нефтегазовых перспективных областей:

1. Южно-Каспийская н.-г. провинция (Азербайджан);

2. Волго-Уральская н.-г. провинция (Татария, Башкирия);

3. Тимано-Печерская н.-г. пр-ция (республика Коми, Коми-Ненецкий

автономный округ, Архангельская область);

4. Прикаспийская н.-г. пр-ция (р-он Астрахани, частично Казахстан);

5. Днепровско-Принетская н.-г. пр-ция (Белорусь, Украина, часть России);

6. Северо-Кавказская мангышлакская н.г. пр-ция (Калмыкия,

Кабардино-Балкария, Сев. Осетия, Чечня, Ингушетия, Дагестан, часть

Азербайджана, Казахстан);

7. Западно-Сибирская пр-ция (23 сентября1953 в р-не Березово была открыта

первая газовая скв., но была нарушена технология бурения скв., скв.

фонтанировала 9 месяцев);

8. Амударьинская г.-н. пр-ция (вост и зап. Туркмения);

9. Енисейско-Анабарская г.-н. пр-ция (Вост. Сибирь);

10. Лено-Тунгусская н.-г. пр-ция (Вост Сибирь);

11. Лено-Вилюйская н.г. пр-ция (Вост. Сибирь);

12. Охотская н.г. пр-ция (о-в Сахалин, вост. Камчатская н.г. область).

По разным оценкам извлекаемые начальные потенциальные запасы нефти в

недрах земли составляют 185-390 млрд. тонн, включая 60 млрд. добытой

нефти. Мировые запасы природного газа оценивают в 150-210 трлн. м^3,

включая 70 разведанных трл. м^3. С 1999-2000 г - максимальная добыча нефти

по всему миру. В дальнейшем будет спад. Основные перспективные районы на

добычу нефти и газа - акватории северных морей. В Тюменской обл. Карское

море. В Санкт-Петербурге существует институт бурения и разработки н.-г.

добывающих областей акваторий сев. морей.

Горные породы делятся на - магматические и осадочные. В основном м/р нефти

и газа связаны с осадочными горными породами.

ФИЛЬТРАЦИОННО-ЕМКОСТНЫЕ СВ-ВА

Нефть и газ залегают в пластах- коллекторах. Пласты- коллектора

характеризуются наличием ФЕС (фильтрационно-емкостных свойств).

Наблюдается слоистое залегание пород - верхняя граница пласта кровля,

нижняя часть - подошва пласта. Пласты- коллектора в Зап.Сиб. представлены

терригенным типом коллекторов.

Терригенный пласт- пласт коллектор, который представлен песчано

-глинисто-алевритистым материалом. (Алевриты- пластичные глины,

образовавшиеся за счёт метаморфических изменений).

Разрез З. Сиб. На 80% состоит из глиносодержащих пород. 15-20 %- пласты

коллектора.

Особенность м/р ЗС - в основном горные породы представлены

глиносодержащими породами. С точки зрения бурения район ЗС относится не к

самым сложным ( к рядовым), т.к. породы мягкие.

К ФЕС относится общая и открытая пористость(изменяется в %) и

проницаемость (изменяется в мкм^2 микрометрах).

Общая пористость- количество пустот, которые находятся в ед. объёма

породы, т.е. отношение объёма всех пустот к самому единичному объёму).

(поровое пустотное пространство)

Эффективная пористость - обусловлена наличием пор, которые сообщаются м/д

собой и по которым, под действием перепада давлений может происходить

передвижение пластовых флюидов. (пустотное пространство сообщающихся пор)

Обуславливает извлечение нефти или газа благодаря открытости пор. Пласт

коллектор должен обладать эффективной пористостью.

Проницаемость - возможность при создании давления на пласт передвижения

флюида пластов. Величина пористых каналов обеспечивает проницаемость.

Любой пласт коллектор подстилается покрышками (над коллектором и под ним).

Покрышки в основном глинистые. Глина обладает достаточной общей

пористостью (40%), но эффективной пористости нет, поры закрытые. Поэтому

глинистые пласты могут быть только покрышками.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Все горные породы обладают физико-механическими свойствами. В бурении

важна твёрдость пород. Все горные породы по категории твёрдости делятся на

5 видов пород:

* М мягкие,

* С средние,

* Т твёрдые,

* К крепкие,

* ОК очень крепкие.

Разрез ЗС представлен породами М и С. Т встречаются гораздо реже.

Чаще всего горные породы не представлены только С или М породами.

Существуют пропласты. МС- мягкие с пропластами средних.

Твердость минералов измеряется по шкале МООСА от 1 до 10 (для чистых

минералов), 1- тальк, 10- алмаз.

Шифр МСТКОК для долот.

Учитывается тип породы для которой предназначено долото. Типы долот

подбираются в соответствии с твёрдостью породы.

С увеличением глубины увеличивается внутрипластовое давление. Если нет

данных об аномальности пласта то Рпл=Ргст=rgh, т.е. пластовое давление =

гидростатическому, r=1000 кг/м^3.

Коэффициент аномальности - Ка= истинное пластовое давление к

гидростатическому.

Там где Ка>1 - АВПД - аномально высокие пластовые давления.

Там где Ка80м/с)

Применение:

- для бурения необразивных М/С тв. г/п

Недостатки:

- быстрый износ режущих кромок

- износ боковых поверхностей лопастей долот, что приводит к

-vO/ долота и скв.

- требует создания -^крут. момента и -^нагрузки, но при этом

-vустойчивость, т.е. -^вероятность искривления скв.

13-Типы трехшарошечных долот, их усл. Обозначения, маркировка и область

применения

- класс

- зубчатое вооружение

- штырьевое вооружение

- комбин. вооружение (зуд+штырь)

- группа (ограниченность диапазона твердости)

- М - мягкие породы

- С - средние

- Т - твердые

- К - крупкие

- тип долота (абразивность и твердость г/п)

- М; МЗ; МС; МСЗ; С; СЗ; СТ; Т; ТЗ; ТК; ТКЗ; К; ОК.

- маркировка

- [ диаметр]-[тип породы]-[особ. опоры/промывки]

- применение

- широкое применение ~90%.

14-Шарошечные долота, их разновидности, основные узлы и элементы,

особенности вооружения

Основные эл-ты:

- лапы, цапфы

- опоры (открытые/герметизированные(У))

- на подшипн. качения(В)/кач-скольж-кач(Н)/???(А)

О- система подш., для крепления шарошки на цапфе и для

восприятия осевых/радиальных нагрузок. Констр. опр.

типом/O/ долота

- шарошки с породоразр. эл-ми

- промыв. отв. (центр. пром.(Ц)/боковая(Г))

- присоед. резьба

Вооружение:

- зубцы (фрезированные/накатка)

- штыри (впресовываются)

распологаются концентрическими венцами

- ТКЗ - комбинированные

- О, ОК - сферические

- М, С - клиновидные

15-Схема расположения шарошек в долоте, управление скольжением шарошек

долота, коэф. скольжения

- с пересечением осей шарошек с осью долота в одной точке

- со смещением осей шарошек по направлению вращения

долота + положению, при котором их оси пересекаются в

одной точке (положительное смещение)

Управление скольжением шарошек долота достигается путем

смещения осей шарошек или увеличением многоконусности

- у долот со смещенными осями шарошек, -^скольжение

шарошек по забою и поэтому -^ эффект скалывания

Коэфициент скольжения - интенсивность проскальзывания зубьев шарошек по

забою. = делению суммы площадей, описываемых за один оборот долота

зубьями, на площадь забоя скв.

- у шарошек с гладким конусом, и у которых ось и ее

образующие пересекаются с осью долота к.с.=0 (дробление

породы), во всех других случаях к.с.=0,01-0,15

(проскальз-щие шарошки дробяще-скалывающего действия)

16-Конструктивные особенности опор трехшарошечных долот для низко и

высокооборотного бурения

- Низкооборотное (Н) n3000м

Приемущество:

- увеличение проходки в кратное число раз

Недостатки:

- снижается V[МЕХ] проходки

Алмазы:

- природные/синтетические

h5000м)

- глубокие (1000-5000м)

- мелкие ( Д=400мм. Если дебит 100-150 м^3/сут =>

Д=140-146мм. Рассчеты проводят снизу вверх, а бурят сверху вниз.[С учётом

Д муфтового соед-я, по табл. Выбирают Д долота, округляя его до ГОСТа.

Затем рассчитывают внутр-ий Д предыдущей колонны к Д долота, полученному

ранее+удвоенную вел-ну зазора(табл), чтобы долото проходило свободно.

Округляем этот Д до ближайшего по ГОСТУ+удвоенную толщину стенки

трубы(табл)получаем наружный Д предыдущей трубы с учётом муфтовых

соединений выбираем долото под предыдущую колонну.] Устье скв. Д.б.

надёжно закреплено, т.к. все последующие работы ведутся с устья скв.

Назначение обсадных колонн:

1. закрепление стенок скв.с пом-ю цементного камня м-ду стенкой скв.и

стенкой колонны.

2. Предохранять ВХБН от попадания в них продуктов бурения.

3. Изолировать водо- и нефтеносные пласты др. от др.

4. Изолировать отдельные продуктивные пласты др. от др.

Обс колонны м.б. с постоянной толщиной или с утолщёнными стенками

наружу.Толщина стенок и материал выбираются с учётом след. нагрузок. Обс.

Колонна в процессе экспл-ии испытыает:

* растягивающие нагрузки

* сжимающие нагрузки(р-я забоя)

* избыточное внутр. Давл.

* избыточное нар. Давл.

Способы бурения

Ударно-канатный способ бурения

Суть - разрушение г/п на забое путем периодических ударов долота

Особенности:

- разрушение г/п любой твердости благодоря -^мощности,

развиваемой в момент удара

- -vV[МЕХ] (несколько метров в час)

- отсутствуют бур. насосы, очистные соор., что позволяет

облегчить и упростить БУ, снизить энергоемкость

- в процессе прохода породы, в скв. отсутствует пром.

жидкость, => нет противодавления жидкости на стенки скв.,

что увеличивает вероятность осыпи/обвала стенок, а так же

отсутствует загрязнение прод. пласта при его вскрытии

Применения:

- при бурении на воду (отсутств. глинизация прод. пласта)

- в угольной и горнорудной промышленности

- при бурении неглубоких геологоразведочных скв.

- НЕ применяется в н/г промышленности

9-Реактивно-турбинный способ бурения, область применения, особенности

технологии.

Используется при бурении скв. -^O/(394-920мм)

Два турбобура типа Т12 размещены + и жестко содинены между собой

Особенности:

- конструкция достаточно проста, поэтому он получил

широкое применение при бурении стволов большого O/.

- -^степень верт. ствола, что обьясн. эффектом “отвеса”.

Недостатки:

- быстрый износ долота

- требуется усиление насосной группы и -^расхода ПЖ

- необходимость точной сборки агрегатов для избежания

разновысокости долот

- невысокие проходки на долото

- необходимо жесткое крепление турбобура

10-Шнековое бурение, гидро- и пневмоударники, шлангово-кабельное бурение

Шнековое бурение

Порода разрушается долотом, шлам выносится шнеком. Мелкие частицы

втираются в стенки и стенки становятся устойчивее.

малоэффективен

- в пластических породах и плавунах

- глубина =пласт.давл. На каждые

100м давление ув. на 1 Мпа. Плотность бур.р-ра выбирают т.о., чтобы не

было проявления из скважины или чтобы не поизошло ГРП гидроразрыва пласта.

Чаще всего бурение произ-ся на репрессии, т.е. с учётом коэффициента

запаса, кот. Меняется с глубиной.

ТУРБОБУР - многоступенчатая турбина, состоящая из двух деталей: статора и

ротора.

Число ступеней от 25 до 350. Каждая ступень состоит из статора, жёстко

соединённого с корпусом турбобура и ротора, укреплённого на валу

турбобура. В статоре и роторе поток промывочной жидкости меняет напр-е

движения и перетекая из ступени в ступень отдаёт часть гидравлич.мощности

каждой ступени, поэтому мощность, создаваемая всеми ступенями суммируется

на валу турбобура и подводятся к долоту. Для эффективной работы турбобура,

необходимо иметь около 100 турбин. С увеличением числа турбин,

увеличивается мощность и вращающий момент турбобура, но уменьшается

частота вращения вала турбобура.

Односекционные многоступенчатые турбобуры. В односекционном турбобуре чаще

всего 100 турбин, т.е. 100 статоров и 100 роторов. В процессе работы

турбобура, он испытывает:

* осевые нагрузки сверху вниз (от веса деталей урбобура, от перепада

давления бур-го р-ра)

* сжимающие усилия снизу вверх (от реакции забоя)

* радиальные нагрузки

На базе односекционного турбобура созданы 2-х, 3-х, 4-х секционные.

Отдельные секции соед-ся м-ду собой посредствам резьбы, а валы с пом-ю

муфт.

Для бурения с отбором керна служат колонковые турбобуры (турбодолота). В

конструкци для отбора керна обязательно предусматриваются применение

грунтоноски. Колонковый турбобур прредст-ет из себя турбобур с полым

валом. Туда помещается съёмная грунтоноска. Она состоит из:

* Головки,

* верхней трубы,

* клапана (кот.нужен для выпуска промыв.жидкость вытесняемой керном

из колонковой трубы и кернодержателя),

* приспособление для захвата грунтоноски ловителем (нах-ся в верхней

части головки)

ЭЛЕКТРОБУР. Долото с электробуром спускают в скважину на бурильной

колонне. эл. энергию подают от силового трансформатора с дневной пов-ти по

кабелю, подвержанному к бур.шлангу, второй кабель проходит внутри бур-ой

колонны и третий кабель для питания 3-х фазного двигателя явл-ся сама

бур.колонна.

В.З.Д. Винтовой забойный двигатель. Рабочий орган ВЗД - это винтовая пара

статор и ротор. Статор- металлич.труба к внутренней пов-ти,

кот.привулканирована резиновая обкладка, имеющая 10 винтовых зубьев левого

направления, обращённых к ротору. Ротор - изготовлен из высоколегированной

стали с 9-ю винтовыми зубьями левого направления. Ротор расположен

относительно статора эксцентрично.

При движении промывочной жидк-ти, планетарное обкаывание ротора по зубьям

статора обеспечивает образование высокого и низкого давления по всей длине

забойного двигателя.

К рабочим характеристикам ГЗД и ВЗД относятся:

* Вращающийся момент,

* Частота вала забойн.двиг-ля,

* Мощность заб.двиг-ля,

* Перепад давления в турбобуре

* КПД

ПРОМЫВКА И ПРОДУВКА СКВ.

Периодическую промывку скв начали применять со 2-й половины 19 века, т.е.

когда был распространён ударный способ бурения. (ударный способ - при

падении груза, происходило выдалбливание грунта, желонкой удаляли породу,

при применении воды, разрушение происходило лучше).

Вращательный способ бурения вызывал необходимость непрерывной промывки

разрушающих горных пород. Первая промывочная жидкость - вода.

Основные функции буровых растворов:

1. вынос шлама на дневную поверхность (очистка забоя);

2. удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии при

остановке циркуляции;

Структура раствора - статическое напряжение сдвига, сила нарушающая

состояние покоя (во время остановки циркуляции);

3. создавать противодавление на стенки скв предотвращающее обвалы пород и

предупреждая водо-газо-нефтепроявление. то rgh 0x01 graphic

Страницы: 1, 2, 3, 4