ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы разработки нефтяных и газовых месторождений из "Технология первичной переработки нефти и природного газа Изд.2" Поскольку скопления нефти и газа непосредственно связаны с геологическим строением недр Земли, изучение этого строения и составление геологических карт регионов лежит в основе всех методов поиска нефти и газа. Геологоразведочный процесс обычно состоит из двух этапов - поискового и собственно разведочного. [c.25] В основе магниторазведки лежит изучение аномалий магнитного поля Земли, связанных с различиями магнитных свойств горных пород. Эти аномалии, измеряемые у поверхности Земли, отражают существование в ее недрах складчатых структур или массивов плотных кристаллических пород. Магниторазведка - высокопроизводительный и экономичный метод, для реализации которого используется современная летательная техника, включая космические аппараты. [c.26] На основе геофизических методов исследования Земли строят структурные карты (аналогичные картам рельефа земной поверхности), отображающие ее глубинное строение, в том числе предполагаемые ловушки. [c.26] Геохимические методы, как правило, дополняют геофизические. С их помощью проводится газовая съемка (определение микроконцентраций углеводородных газов в припочвенном слое воздуха), микробиологическая съемка (выявление в почве микроорганизмов, питающихся углеводородами), а также изучение химического состава подземных вод, выходящих на поверхность Земли. [c.26] Все описанные выше первичные методы поиска нефтегазовых месторождений могут составить лишь научную базу для обоснования мест возможного присутствия таких месторождений. Однозначно доказать их наличие может только геологическая разведка, в частности бурение разведочных скважин. [c.26] Разведка недр Земли на большие глубины (глубины современных нефтегазовых скважин составляют 3-6 км, а в отдельных случаях -10 км и более) является сложным и дорогостоящим технологическим процессом. Бурение одной скважины длится месяцы и даже годы, при этом используется сложное и тяжелое буровое оборудование и очень часто - в труднодоступных для нормального обитания человека местах. [c.27] На первом этапе разведки по определенной сетке пробуривают структурные скважины глубиной 500-700 м с целью составления надежных структурных карт строения геологических пластов на этих глубинах. Затем приступают к бурению разведочных скважин на определенные проектом глубины,, где ожидаются скопления нефти и газа. Задача разведочного бурения - однозначно доказать наличие месторождения нефти или газа и установить их запасы. [c.27] Бурение скважины (разведочной или эксплуатационной) производится с помощью долота / (рис. 1.4), насаженного на конец колонны бурильных труб 2. В зависимости от твердости горных пород это могут быть перьевые долота (типа сверл - для мягких пород), для более твердых - трехщарошечные или одношарощечные долота. Шарошка - это вращающаяся на своей оси деталь долота (типа конусной шестерни или шара), снабженная на внешней поверхности множеством зубьев из очень твердых сплавов. В последние годы в связи с производством искусственных алмазов роль таких зубьев выполняют мелкие кристаллы технических алмазов (алмазные долота). Долото имеет специальные каналы для подачи в забойную зону 4 скважины промывочной жидкости для смыва из-под зубьев частиц скалываемой породы. Скалывание происходит за счет осевой нагрузки от колонны 2 и вращения долота, при котором шарошки, перекатываясь по забою, дробят разбуриваемую породу. [c.27] Вращение долота осуществляется специальными двигателями либо с поверхности земли, либо непосредственно в призабойной зоне. [c.27] Во втором случае долото приводится во вращение двигателем, прикрепленным к нижнему торцу бурильной колонны труб, которая в этом случае не вращается и служит лишь подвеской и для подачи промывочной жидкости в призабойную зону скважины. [c.28] Наибольшее распространение получил гидротурбинный двигатель (турбобур), созданный инженерами М.А. Капелюш-никовым, П.П. Шумиловым, P.A. Иоан-несяном, Э.И. Тагиевым, М.Г. Гусман (рис. 1.5). [c.28] К неподвижной колонне 6 жестко прикреплен статор 2, внутри которого на опорных подшипниках вращается вал ротора /, имеющий много (до 100) рядов профилированных лопаток 3. Такие же, но неподвижные направляющие лопатки расположены по окружности статора 2. Промывная жидкость проходит под большим давлением в кольцевом пространстве между статором и ротором и, создавая на лопатках ротора крутящий момент, вращает его (обычный принцип работы турбин) и вместе с ним прикрепленное к нему узлом 4 долото 5. Промывная жидкость, пройдя лопатки, далее через полый вал ротора поступает в промывочные отверстия долота и сильной струей вымывает из забойной зоны скалываемую породу, унося ее затем вверх, на поверхность земли. [c.28] В качестве промывочной жидкости при бурении скважин применяют глинистые растворы. Для этого используют специальные (обычно бентонитовые) глины, которые с водой дают высокодисперсные растворы, близкие к коллоидным. Такие растворы не расслаиваются и могут транспортировать достаточно крупные частички разбуриваемой горной породы (чем ближе раствор по структуре к гелю, тем более крупные частицы может он транспортировать). Для снижения водоотдачи в глинистый раствор часто добавляют специальные присадки (сульфит-щелочная барда, кальцинированная сода, продукты переработки угля или торфа и др.). [c.28] Кроме того, к глинистому раствору добавляют специальные утяжелители для доведения его плотности до 1,6-2,0 кг/дм вместо 1,2 для обычного раствора. В качестве утяжелителей используют железистые минералы (магнетит, гематит), барит, концентрат колошниковой пыли. Такой раствор с утяжелителями применяют в том случае, если давление в скважине оказывается аномально высоким или в призабойной зоне раствор начинает насыщаться прорывающимися в него газом илй нефтью. [c.29] Конструкция скважины при бурении подчинена определенным правилам. Вначале строят устье скважины. Для этого выкапывают шурф глубиной 6-8 м (до устойчивых пород). В него опускают обсадную трубу, а пространство между ней и стенкой шурфа заливают бутобетоном. Эта труба выполняет в дальнейшем функции направляющей. Наверху устья скважины устанавливают превентер - устройство, предотвращающее выброс глинистого раствора из скважины в случае ее неожиданного фонтанирования. [c.29] При проходке первых 50-400 м стенки скважины обычно состоят из наиболее непрочных (рыхлых) пород, й для предотвращения их обвала в этот участок скважины опускают обсадную трубу (поз. 3 на рис. 1.4), а затрубное пространство цементируют (1 . Такое крепление скважины осуществляют и в дальнейшем, причем чем глубже, тем меньшего диаметра применяется обсадная труба (и соответственно буровой инструмент). Последняя обсадная труба называется эксплуатационной колонной. [c.29] В процессе бурения долото интенсивно изнашивается - истираются или выкрашиваются кромки режущих зубьев, и его необходимо заменять. Проходка одним долотом, оснащенным зубьями из твердых сплавов, составляет в зависимости от степени твердости пород от 10 до 40 м. [c.29] При проходке наиболее твердых пород (фанитов) используют алмазные долота, проходка которыми достигает 150-200 м. [c.29] Последние 10-15 лет идет интенсивное освоение нефтяных месторождений шельфа морей, т. е. месторождений, лежащих под морским дном при глубине моря 100-120 м. Это обусловливает развитие нового направления в индустрии - бурение нефтяных скважин на море. [c.30] Последний тип платформ широко используют при бурении в водах Северного моря, в Мексиканском заливе, у берегов Африки (Нигерия), в Персидском заливе. [c.30] Вернуться к основной статье