Metódy a technológie riadenia produktivity. Dobre riadenie produktivity

ÚVOD Hlavné vysoko produktívne ropné polia v Rusku sú v záverečnej fáze rozvoja s vysokým poklesom vody a nízkou úrovňou produkcie ropy. Súčasná ťažba ropy nie je plne doplňovaná nárastom zásob pri geologickom prieskume, kvalita novoobjavených zásob ropy neustále klesá. V tomto smere sa čoraz viac stáva problémom udržania a zvyšovania produktivity ťažobných vrtov 10. 02. 2018 2

ÚVOD Intenzita - ukazovateľ účinnosti objektu za určité časové obdobie. Vo vzťahu k ťažbe ropy je to rýchlosť toku vrtu. Ak sa intenzifikácia chápe ako zvýšenie produktivity, tak v ťažbe ropy ide o proces rozvoja produkcie založený na racionálnom využívaní technických zdrojov a výdobytkoch vedecko-technického pokroku. To znamená, že zintenzívnenie ťažby ropy z ťažobného vrtu je zvýšenie jej produktivity v dôsledku geologicko-technických opatrení, zlepšenie technických prostriedkov prevádzky, optimalizácia technologických režimov prevádzky 10.02.2018 3

ÚVOD Výdatnosť ropných vrtov je jedným z hlavných ukazovateľov, ktoré rozhodujú o efektívnosti ťažby ropy pri rozvoji polí, najmä v zložitých geologických a fyzikálnych podmienkach. Medzi zložité geologické a fyzikálne podmienky pre ropné polia najčastejšie patria: nízka priepustnosť produktívnych formácií; zvýšený obsah ílu v nádrži; puklinovo-porézna štruktúra nádrže; vysoký stupeň heterogenity produktívnych vrstiev; vysoký rez vody; vysoká viskozita kvapalín v nádrži (olej); vysoká plynatosť ropy. 10. 02. 2018 4

ÚVOD Zhoršenie filtračných vlastností produktívnej formácie je spojené so znížením absolútnej alebo relatívnej (fázovej) priepustnosti nádrže. Dôvody zníženia absolútnej permeability: zníženie priepustnosti filtračných kanálov pri upchávaní pórového priestoru nádrže, deformačné procesy prebiehajúce v nádrži s poklesom tlaku v nádrži. Zníženie priepustnosti fáz 10. 02. 2018 5

ÚVOD Jednou z hlavných príčin zhoršenia filtračných charakteristík súvrstvia je pokles tlaku v rezervoároch a tlaku na dne ťažobných vrtov.Okrem toho pri prevádzke vrtov je potrebné posudzovať vplyv termodynamických podmienok. a geologické a fyzikálne faktory na ich produktivitu. Sledovanie, vyhodnocovanie a prognózovanie produktivity ťažobných vrtov je nevyhnutné pre efektívne riadenie tohto ukazovateľa pri rozvoji ropných polí. 10. 02. 2018 6

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV 1. 1. Zásobník ropy, zásobáreň, ložisko Ropa sa v procese tvorby a migrácie v útrobách zemskej kôry hromadí v prírodných zásobárňach. Prírodný rezervoár je rezervoár ropy, plynu alebo vody v ložiskových horninách prekrytých slabo priepustnými horninami. Horná časť nádrže, kde sa hromadí ropa a plyn, sa nazýva pasca. Zberač ropy (plynu, vody) je hornina, ktorá má komunikačné dutiny vo forme pórov, trhlín, jaskýň atď., naplnené (nasýtené) ropou, plynom alebo vodou a schopné ich uvoľniť, keď sa vytvorí pokles tlaku. 10. 02. 2018 7

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK PRODUKTNÝCH VRTOV Významná akumulácia ropy (plynu) vhodná pre priemyselný rozvoj v pasci prírodnej nádrže sa nazýva ložisko. Súbor ložísk ropy alebo plynu spojených jednou oblasťou zemského povrchu tvorí pole. Hlavná časť ropných polí je obmedzená na sedimentárne horniny, ktoré sa vyznačujú vrstevnatou (vrstvenou) štruktúrou. Ropný zásobník môže zaberať časť objemu jedného alebo viacerých zásobníkov, v ktorých sa plyn, ropa a voda distribuujú podľa ich hustoty. 10. 02. 2018 8

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Ropná nádrž zahŕňa ložisko uhľovodíkov a priľahlú vodou nasýtenú (vodotlakovú) oblasť. Ložisko obsahujúce ropu s rozpusteným plynom sa nazýva ropa (obr. 1. 1). 10. 02. 2018 9

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKTOV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Ložisko ropy s plynovým uzáverom sa nazýva plynový olej (obr. 1. 2). Ak je plynový uzáver veľký (objem časti zásobníka s plynovým uzáverom presahuje objem zásobníka nasýteného ropou), pole 10. 02. 2018 10

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Olejom nasýtená časť súvrstvia sa v tomto prípade nazýva ropný lem (obr. 1. 3). Povrch, pozdĺž ktorého plynový uzáver a ropa hraničia v podmienkach nádrže, sa nazýva kontakt plyn-olej (GOC), povrch vymedzenia ropy a vody sa nazýva kontakt voda-olej (WOC). Priesečník povrchu WOC (GOC) s vrcholom produktívnej formácie je vonkajší obrys, so spodnou časťou formácie - vnútorný obrys obsahu ropy (plynu). 10. 02. 2018 11

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Ložisko sa nazýva plná nádrž, ak uhľovodíky zaberajú priestor pórov v celej hrúbke ťažobného súvrstvia (pozri obr. 1. 2). V neúplnej nádrži uhľovodíky nenapĺňajú nádrž v celej jej hrúbke (pozri obr. 1. 3). v. V ložiskách s okrajovou (vrstevnou) vodou hraničí ropa a voda na krídlach nádrže (pozri obr. 1. 3), v ložiskách so spodnou vodou - po celej ploche ložiska (pozri obr. 1. 1 a 1. 2). Ložiská ropy sa obmedzujú najmä na tri typy nádrží – pórovitú (granulovanú), puklinovú a zmiešanú štruktúru. 10. 02. 2018 12

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Pórové nádrže sú Ø zložené z piesčito-bahnitých terigénnych hornín, hornín Ø, ktorých pórový priestor tvoria medzizrnové dutiny. Rovnaká štruktúra pórového priestoru je typická pre vápence a dolomity 10. 02. 2018 13

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV V čisto puklinových nádržiach (hlavne karbonátových) je pórový priestor tvorený sústavou puklín. Časti nádrže medzi puklinami sú husté, málo priepustné, nerozbité bloky hornín, ktorých pórový priestor sa nezúčastňuje na filtračných procesoch. V praxi sú bežnejšie puklinové nádrže zmiešaného typu, ktorých objem pórovitosti zahŕňa tak puklinové systémy, ako aj pórový priestor blokov, ako aj kaverny a krasové dutiny. 10. 02. 2018 14

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Najčastejšie sú karbonátové súvrstvia podľa typu puklinovo-porézne zásobárne. Hlavná časť oleja v nich je obsiahnutá v póroch blokov, tekutina sa prenáša pozdĺž trhlín. Sedimentárne horniny sú hlavnými zásobárňami ropy a plynu. Asi 60% svetových zásob ropy je obmedzených na terigénne, 39% - na uhličitanové ložiská, 1% - na zvetrané metamorfované a vyvrelé horniny. Vzhľadom na rôznorodosť podmienok pre vznik sedimentov sa geologické a fyzikálne vlastnosti produktívnych formácií k 10.02.2018 z rôznych oblastí môžu značne líšiť 15

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV sa nazývajú filtračno-kapacitné vlastnosti. Filtračné a rezervoárové vlastnosti hornín ropných nádrží charakterizujú tieto hlavné ukazovatele: pórovitosť, priepustnosť, kapilárne vlastnosti, špecifický povrch, lámavosť.

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Kapacitné vlastnosti horniny sú určené jej pórovitosťou. Pórovitosť je charakterizovaná prítomnosťou dutín (póry, trhliny, kaverny) v hornine, ktoré sú zásobárňou kvapalín (voda, ropa) a plynov. Existuje všeobecná, otvorená a efektívna pórovitosť. 10. 02. 2018 17

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Celková (absolútna, celková) pórovitosť je určená prítomnosťou všetkých dutín v hornine. Koeficient celkovej pórovitosti sa rovná pomeru objemu všetkých dutín k viditeľnému objemu horniny. Otvorená pórovitosť (saturačná pórovitosť) je charakterizovaná objemom komunikačných (otvorených) dutín, do ktorých môže prenikať kvapalina alebo plyn. Efektívna pórovitosť je určená tou časťou objemu otvorených pórov (dutín), ktorá sa podieľa na filtrácii (objem otvorených pórov mínus objem viazanej vody, ktorú obsahujú). 10. 02. 2018 18

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH ÚTVOROV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Filtračné vlastnosti hornín charakterizujú ich priepustnosť - schopnosť prepúšťať cez seba kvapaliny alebo plyny pri vytváraní tlakovej straty. Pohyb kvapalín alebo plynov v poréznom médiu sa nazýva filtrácia. Podľa veľkosti priečnej veľkosti sa pórové kanály (filtračné kanály) delia na: superkapilárne - s priemerom väčším ako 0,5 mm; kapilára - od 0,5 do 0,0002 mm; subkapilárna - menej ako 0,0002 mm. 10. 02. 2018 19

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTOV V superkapilárnych kanáloch sa kvapalina voľne pohybuje pôsobením gravitácie; v kapilárnych kanáloch je pohyb kvapaliny ťažký (je potrebné prekonať pôsobenie kapilárnych síl), plyn sa pohybuje pomerne ľahko; v subkapilárnych kanáloch sa kvapalina nepohybuje pri poklese tlaku, ktorý vzniká počas vývoja poľa. Počas prevádzky oleja 10. 02. 2018 20

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Na charakterizáciu priepustnosti naftonosných hornín sa rozlišuje absolútna, fázová (efektívna) a relatívna priepustnosť. 10.02.2018 21

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Absolútna priepustnosť je priepustnosť porézneho média, keď sa v ňom pohybuje iba jedna fáza (plyn alebo homogénna kvapalina) bez prítomnosti iných fáz. Efektívna (fázová) permeabilita je priepustnosť horniny pre jednu z kvapalín alebo pre plyn, pričom v priestore pórov sú súčasne dve alebo viac fáz. Relatívna permeabilita porézneho média je definovaná ako pomer fáz 10. 02. 2018 22

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Medzi priepustné horniny patria Ø piesky, Ø pieskovce, Ø vápence. Do nepriepustných alebo slabo priepustných - Ø ílov, Ø bridlíc, Ø pieskovcov s ílovým stmelením a pod. Jednou z dôležitých vlastností hornín je ich lámavosť, ktorá sa vyznačuje Ø hustotou, Ø objemovou hmotnosťou a Ø otvorenia trhlín. 10. 02. 2018 23

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKČNÝCH VRTOV Hustota je pomer počtu puklín Δn pretínajúcich normálu ich rovín k dĺžke tejto normály Δl: Gт = Δn/Δl. (1) Objemová hmotnosť δt charakterizuje hustotu trhlín v ktoromkoľvek bode útvaru: δt = ΔS/ΔVf, (2) kde ΔS je polovica povrchovej plochy všetkých trhlín v elementárnom objeme horniny ΔVf, m– 1. Objem trhlín v elementárnom objeme horniny ΔVt = ΔS ∙ bt, (3) 10. 02. 2018 24

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Koeficient puklinovej pórovitosti mt pomer objemu pukliny k objemu horniny. Ak vezmeme do úvahy vzorce (2) a (3), mt = bt ∙ δt. (4) Priepustnosť puklinovej horniny (okrem priepustnosti medzizlomených blokov), µm 2, keď pukliny sú kolmé na filtračnú plochu, kt = 85 000 ∙ 2∙ bt ∙ mt, (5) kde bt je otvor trhliny, mm; mf je lomová pórovitosť, zlomky jednotky. 10.02.2018 25

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV 1. 3. Heterogenita nádrží Heterogenita geologickej nádrže je variabilita litologických a fyzikálnych vlastností hornín na ploche a úseku. Ložiská uhľovodíkov sú prevažne viacvrstvové, jedno výrobné zariadenie obsahuje niekoľko vrstiev a medzivrstiev, korelovaných podľa oblasti, preto sa študuje geologická heterogenita pozdĺž úseku a pozdĺž oblasti. Tento prístup umožňuje Ø charakterizovať variabilitu hodnôt parametrov podľa objemu, ktoré ovplyvňujú rozloženie zásob ropy a plynu v podloží a ich 10. 02. 2018 26

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV V závislosti od cieľov a cieľov štúdie, štádia prieskumu poľa sa pri zisťovaní geologickej heterogenity nádrží vo veľkej miere využívajú rôzne metódy, napr. ktoré možno s istou mierou konvenčnosti spojiť do troch skupín: a) geologické a geofyzikálne, b) laboratórne a experimentálne, c) poľné a hydrodynamické. 10. 02. 2018 27

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV interpretácia terénnych geofyzikálnych prieskumov vrtov. Pomocou týchto metód sa podrobne preštuduje úsek ložiska, členenie úseku ložiska, korelácia rezov vrtov s prihliadnutím na litologické a petrografické charakteristiky, to isté s prihliadnutím na paleontologické 10 02. 2018 28

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Konečným výsledkom geologických a geofyzikálnych metód sú geologické profily a litologické mapy, ktoré znázorňujú znaky štruktúry produkčných vrstiev pozdĺž rezu a oblasti a odhaľujú vzťahy medzi jednotlivými parametrami vrstiev. 10. 02. 2018 29

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Podrobnú predstavu o fyzikálnych vlastnostiach hornín získame skúmaním jadra laboratórnymi metódami. V laboratórnych štúdiách sa zisťuje pórovitosť, priepustnosť, granulometrické zloženie, obsah uhličitanov, nasýtenie vodou. Pred rozložením hodnôt parametrov zásobníka na celý objem ložiska alebo na jeho časť je však potrebné starostlivo zviazať skúmané jadrové vzorky na výber v produkčnej sekcii 10.02.2018 30

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Poľné hydrodynamické metódy sú metódy, ktoré umožňujú získať údaje charakterizujúce hydrodynamické vlastnosti súvrství. Hydrodynamické štúdie sú zamerané na štúdium vlastností nádrže, hydrodynamických charakteristík nádrže a fyzikálnych vlastností tekutiny nasýtenej nádržou. Hydrodynamické štúdie určujú koeficienty hydraulickej vodivosti, piezovodivosti, permeability, 10. 02. 2018 31

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK VÝROBNÝCH VRTOV Tieto metódy tiež umožňujú posúdiť stupeň uniformity útvaru, identifikovať litologické clony, stanoviť vzťah medzi útvarmi pozdĺž úseku a vrtmi pozdĺž a hodnotiť nasýtenie hornín ropou. Heterogenitu nádrží možno posúdiť pomocou ukazovateľov, ktoré charakterizujú vlastnosti geologickej stavby ložísk. 10. 02. 2018 32

, I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Heterogenitu vrstiev možno hodnotiť pomocou ukazovateľov, ktoré charakterizujú vlastnosti geologickej stavby ložísk. Medzi tieto ukazovatele patria predovšetkým koeficienty disekcie a obsahu piesku. Koeficient kompartmentalizácie Кр je určený pre nádrž ako celok a vypočíta sa vydelením súčtu pieskových medzivrstiev pre všetky studne celkovým počtom studní, ktoré prenikli do nádrže: počtom studní, ktoré prenikli do nádrže (6), kde n 1, n 2, . . . , nm je počet vrstiev zásobníka v každej jamke; N je celkový počet studní, ktoré prenikli do nádrže. 10. 02. 2018 33

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK VÝROBNÝCH VRTOV Pomer netto k hrubému pomeru Kp je pomer efektívnej hrúbky heff k celkovej hrúbke súvrstvia htot sledovanej v reze daného vrtu: vrt ( 7) Pre rezervoár ako celok sa čistý pomer k brutto rovná pomeru celkovej efektívnej hrúbky formácie vo všetkých vrtoch k celkovej celkovej hrúbke formácie v týchto vrtoch. Pre ložiská ropy v regióne Perm Kama sa koeficienty rozdelenia a čistého pomeru k hrubému pomeru pohybujú od 1,38 do 14,8 a od 0,18 do 0,87. (V praxi sa naučte tieto 10. 02. 2018 34

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTOV 1. 4. Zloženie a vlastnosti formovacích kvapalín Medzi formovacie tekutiny, ktoré saturujú produktívne formácie, patrí ropa, plyn a voda. Ropa je komplexná zmes organických zlúčenín, najmä uhľovodíkov a ich derivátov. Fyzikálne a chemické vlastnosti olejov z rôznych oblastí a dokonca aj rôznych vrstiev toho istého odboru sú veľmi rôznorodé. Podľa konzistencie sa rozlišujú oleje Ø ľahko pohyblivé, Ø vysokoviskózne (takmer nie tekuté) alebo za normálnych podmienok tuhnúce. Farba olejov sa mení od zeleno-hnedej po čiernu. 10. 02. 2018 35

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKTOV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PROVOZNÝCH VRTOV Rozlišujú sa elementárne, zlomkové, skupinové zloženia ropy. Zloženie prvkov. Hlavnými prvkami v zložení ropy sú uhlík a vodík. Ropa obsahuje v priemere 86 % uhlíka a 13 % vodíka. Ostatné prvky (kyslík, dusík, síra atď.) v rope sú bezvýznamné. Môžu však výrazne ovplyvniť fyzikálno-chemické 10. 02. 2018 36

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKTOV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Zloženie skupiny. Skupinovým zložením ropy sa rozumie kvantitatívny pomer jednotlivých skupín uhľovodíkov v nej. 1. Parafínové uhľovodíky (alkány) sú nasýtené (nasýtené) uhľovodíky so všeobecným vzorcom Cn. H2n+2. Obsah v oleji je 30-70%. Existujú alkány normálnej (n-alkány) a izoštruktúry (izoalkány). Ropa obsahuje plynné alkány С 2–С 4 (vo forme rozpusteného plynu), kvapalné alkány С 5–С 16 (prevažná časť kvapalných ropných frakcií), pevné alkány С 17–С 53, ktoré sú zaradené do 10.02.2018 37

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTOV 2. Nafténové uhľovodíky (cykloalkány) sú nasýtené alicyklické uhľovodíky všeobecného vzorca Cn. H2n, Cn. H 2 n– 2 (bicyklický) alebo Cn. H 2 n– 4 (tricyklický). Olej obsahuje najmä päť- a šesťčlenné naftény. Obsah v oleji je 25-75%. Obsah nafténov sa zvyšuje so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou oleja. 3. Aromatické uhľovodíky sú zlúčeniny, ktorých molekuly obsahujú cyklické polykonjugované systémy. Patria sem benzén a jeho homológy, toluén, fenantrén atď. Obsah v oleji je 10–15 %. 10. 02. 2018 38

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV, síra, kovy. Patria sem: živice, asfaltény, merkaptány, sulfidy, disulfidy, tiofény, porfyríny, fenoly, nafténové kyseliny. Prevažná väčšina heteroatómových zlúčenín je obsiahnutá vo frakciách s najvyššou molekulovou hmotnosťou 10. 02. 2018 39

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKČNÝCH VRTOV Frakčné zloženie ropy odzrkadľuje obsah zlúčenín, ktoré vykypujú v rôznych teplotných rozsahoch. Oleje vrie vo veľmi širokom rozsahu teplôt - 28–550 °C a viac. Pri zahriatí na 40–180 °С sa letecký benzín vyvarí; 40–205 °С - motorový benzín; 200–300 °С – petrolej; 270–350 °С - ťažký benzín. Pri vyšších teplotách dochádza k varu olejových frakcií. Podľa obsahu ľahkých frakcií vriacich do 350 °C sa oleje delia na oleje typu T 1 (viac ako 45 %), 10.02.2018 40

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKTOV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PROVOZNÝCH VRTOV Hustota ložiskovej ropy závisí od jej zloženia, tlaku, teploty a množstva plynu v nej rozpusteného (obr. 1. 4). 10. 02. 2018 41

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKTOV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PROVOZNÝCH VRTOV Čím nižšia je hustota ropy, tým vyššia je výťažnosť ľahkých frakcií. Nie všetky plyny, keď sú rozpustené v oleji, majú rovnaký vplyv na jeho hustotu. So zvyšovaním tlaku hustota ropy výrazne klesá, keď je nasýtená uhľovodíkovými plynmi.Najvyššiu rozpustnosť v oleji má oxid uhličitý a uhľovodíkové plyny, nižšiu rozpustnosť dusík. Pri znížení tlaku sa z oleja uvoľňuje najskôr dusík, potom uhľovodíkové plyny (najskôr suché, potom mastné) a oxid uhličitý. 10.02.2018 42

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Tlak, pri ktorom sa z ropy začína uvoľňovať plyn, sa nazýva saturačný tlak (Psat). Saturačný tlak závisí od pomeru objemov ropy a rozpusteného plynu v ložisku, od ich zloženia a teploty ložiska. V prirodzených podmienkach sa saturačný tlak môže rovnať tlaku v nádrži alebo môže byť nižší ako tento: v prvom prípade je ropa úplne nasýtená plynom, v druhom prípade je nedostatočne nasýtená plynom. Rozdiel medzi saturačným tlakom a tlakom v nádrži 10. februára 2018 sa môže pohybovať od desatín do desiatok 43

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Vzorky ropy odobraté z rôznych častí ložiska môžu byť charakterizované rôznymi saturačnými tlakmi. Je to spôsobené zmenou vlastností ropy a plynu v rámci oblasti s vplyvom na charakter uvoľňovania plynu z ropy na vlastnosti horniny, vlastnosti horniny s vplyvom množstva a vlastností viazaných voda a ďalšie faktory. voda Dusík rozpustený v zásobnom oleji zvyšuje saturačný tlak. 10. 02. 2018 44

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKTOV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PROVOZNÝCH VRTOV 10. 02. 2018 45

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKČNÝCH VADNÍ Viskozita - schopnosť kvapaliny alebo plynu odolávať pohybu niektorých vrstiev hmoty voči iným. Dynamická viskozita sa určuje podľa Newtonovho zákona: (8) kde A je kontaktná plocha pohybujúcich sa vrstiev kvapaliny (plynu), m 2; F je sila potrebná na udržanie rozdielu rýchlostí dv medzi vrstvami H; dy je vzdialenosť medzi pohyblivými vrstvami kvapaliny (plynu), m; - koeficient dynamickej viskozity (koeficient 10.02.2018 46

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Viskozita ložiskovej ropy sa vždy výrazne líši od viskozity separovanej ropy, a to v dôsledku veľkého množstva rozpusteného plynu, závislosti od vysokého tlaku a teploty (obr. 1. 5, 1. 6). Viskozita ropy v podmienkach zásobníkov rôznych polí sa pohybuje od stoviek m.Pa∙s do desatín m.Pa∙s. V podmienkach nádrže môže byť viskozita oleja desaťkrát nižšia ako viskozita separovaného oleja. 10. 02. 2018 47

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY VÝROBNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK VÝROBNÝCH VUDOV Okrem dynamickej viskozity sa na výpočty používa kinematická viskozita - vlastnosť kvapaliny odolávať pohybu jednej časti kvapaliny voči druhej s. (9) berúc do úvahy gravitáciu: Kde je koeficient kinematickej viskozity, m 2 / s; - hustota oleja, kg/m 3. 10. 02. 2018 48

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Ropa, ako všetky kvapaliny, má elasticitu, teda schopnosť meniť svoj objem vplyvom vonkajšieho tlaku. Pokles objemu charakterizuje koeficient stlačiteľnosti (alebo objemová elasticita): (10) kde V je objem, ktorý zaberá olej pri tlaku P, m 3; V je zmena objemu oleja pri zmene tlaku o hodnotu P, m 3. Koeficient stlačiteľnosti závisí od: tlaku, teploty, zloženia oleja, množstva rozpusteného plynu. Oleje, ktoré neobsahujú rozpustený plyn, majú relatívne nízky faktor stlačiteľnosti 0,4 - 0,7 GPa-1 a ľahké oleje s významným obsahom rozpusteného plynu majú faktor stlačiteľnosti zvýšený (do 14 GPa-1). 10.02.2018 49

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV stavy ložiska a po separácii plynu na povrchu: povrch (11) kde V zásobník je objem ropy v podmienkach ložiska, m 3; Vdeg - objem oleja pri atmosferickom tlaku a teplote 20 °C po odplynení, m 3. Pomocou objemového koeficientu je možné určiť zmršťovanie oleja U, t.j. zníženie objemu vznikajúcej ropy pri jej ťažbe. na povrch, zvyčajne označovaný písmenom U (12) 10. 02. 2018 50

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTOV Ropné plyny pozostávajú zo zmesi plynných uhľovodíkov prevažne parafínového radu (metán, etán, propán, bután), dusíka, oxidu uhličitého, hélia, , sírovodík. Obsah dusíka, sírovodíka, oxidu uhličitého môže dosiahnuť niekoľko desiatok percent. Uhľovodíkové plyny v závislosti od zloženia, tlaku, teploty sú v ložisku v rôznom agregátnom skupenstve: Ø plynné, Ø kvapalné, Ø vo forme plynno-kvapalných zmesí. 10. 02. 2018 51

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Ak v ložisku ropy nie je plynový uzáver, znamená to, že všetok plyn je rozpustený v rope. Pri znižovaní tlaku počas vývoja poľa sa tento plyn (pridružený ropný plyn) uvoľní z ropy. Hustota zmesi plynov: (13) kde je molárny objemový zlomok; hustota - i-tá zložka, kg / m 3; Relatívna hustota plynu vo vzduchu (14) Za normálnych podmienok vzduch 1,293 kg/m 3; pre štandardné podmienky vzduch 1, 205 kg/m 3. 10. 02. 2018 52

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Ideálne zmesi plynov sa vyznačujú aditívnosťou parciálnych tlakov a parciálnych objemov. Pre ideálne plyny sa tlak zmesi rovná súčtu parciálnych tlakov zložiek (Daltonov zákon (16)): kde Р je tlak zmesi plynov, Pa; pi je parciálny tlak i-tej zložky v zmesi, Pa; 10. 02. 2018 53

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PROVOZNÝCH VRTOV v tomto prípade (17) Aditíva čiastkových objemov zložiek plynnej zmesi vyjadruje Amagov zákon: (18) Amag alebo (19) Kde V – objem zmes plynov, m 3; Vi je objem i-tej zložky v zmesi, s. Analytický vzťah medzi tlakom, teplotou a objemom plynu sa nazýva stavová rovnica Stav ideálneho plynu za štandardných podmienok charakterizuje Mendelejevova rovnica. Clapeyron PV = GRT, kde P je absolútny tlak, Pa; V - objem, m 3; G je látkové množstvo, mol; R - 02.10.2018 univerzálna plynová konštanta, Pa∙m 3 / mol∙deg; (20) 54

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTOV Pre ideálny plyn (21) Reálne plyny sa neriadia zákonmi ideálneho plynu a faktor stlačiteľnosti z charakterizuje mieru odchýlky skutočných plynov od Mendelejevov-Clapeyronov zákon. Odchýlka je spojená s interakciou molekúl plynu, ktoré majú určitý vlastný objem. V praktických výpočtoch sa z 1 môže brať pri atmosférickom tlaku. S rastúcim tlakom a teplotou sa hodnota súčiniteľa superstlačiteľnosti stále viac líši od 1. Hodnota z závisí od zloženia plynu, tlaku, teploty 10. februára 2018 (ich kritické a redukované hodnoty) a dá sa určiť 55

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY VÝROBNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY VÝROBNÝCH VADNÍ Kritický tlak je tlak látky (alebo zmesi látok) v kritickom stave. Pri tlaku pod kritickým tlakom sa systém môže rozložiť na dve rovnovážne fázy – kvapalinu a paru. Pri kritickom tlaku sa fyzikálny rozdiel medzi kvapalinou a parou stráca, látka prechádza do jednofázového stavu. Kritický tlak preto možno definovať ako hraničný (najvyšší) tlak nasýtenej pary za podmienok koexistencie kvapalnej fázy a pary. Kritická teplota je teplota látky v kritickom stave. Pre jednotlivé látky je kritická teplota definovaná ako teplota, pri ktorej dochádza k rozdielom fyzikálnych vlastností medzi kvapalinou a parou, 10.02.2018 56

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VADNÍ Pri kritických teplotách sa hustoty nasýtenej pary a kvapaliny stávajú rovnakými, hranica medzi nimi mizne a výparné teplo sa mení na 0. Poznanie stlačiteľnosti faktor, možno nájsť objem plynu v podmienkach zásobníka: (22) kde označenie s indexom "pl" sa vzťahuje na podmienky zásobníka a s indexom "0" - na štandard (povrch). 10. 02. 2018 57

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK PROVOZNÝCH VRTOV Objemový faktor plynu sa používa pri prepočte objemu plynu za štandardných podmienok na podmienky zásobníka a naopak (napríklad pri výpočte zásob): (23). ) Dynamická viskozita plynu závisí od priemernej dĺžky chodu a od priemernej rýchlosti molekúl: (24) Dynamická viskozita zemného plynu za štandardných podmienok je malá a nepresahuje 0,01 - 0,02 m Pa∙s. Zvyšuje sa so zvyšujúcou sa teplotou (so zvyšovaním teploty sa zvyšuje priemerná rýchlosť a dĺžka dráhy molekúl), avšak pri tlaku nad 3 MPa začína viskozita so zvyšujúcou sa teplotou klesať. 58

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY VÝROBNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK VÝROBNÝCH VADNÍ Viskozita plynu prakticky nezávisí od tlaku (pokles rýchlosti a dĺžky dráhy molekúl so zvyšujúcim sa tlakom je kompenzovaný zvyšovaním tlaku). v hustote). Rozpustnosť plynov v oleji a vode. Z množstva Rozpustnosť plynov v oleji a vode. Všetky jeho najdôležitejšie vlastnosti závisia od plynu rozpusteného v ložiskovom oleji: viskozita, stlačiteľnosť, tepelná rozťažnosť, hustota atď. Rozdelenie zložiek ropných plynov medzi kvapalnú a plynnú fázu je určené zákonmi procesov rozpúšťania. 10. 02. 2018 59

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY VÝROBNÝCH VRTOV Proces rozpúšťania pre ideálny plyn pri nízkych tlakoch a teplotách popisuje Henryho zákon (25) kde VG je objem kvapaliny - rozpúšťadla, m. 3; - koeficient rozpustnosti plynov, Pa-1; VЖ - množstvo plynu rozpusteného pri danej teplote, m 3; P je tlak plynu nad povrchom kvapaliny, Pa. Koeficient rozpustnosti plynov ukazuje, koľko plynu je rozpustených v jednotkovom objeme kvapaliny pri danom tlaku: (26) 10.02.2018 60

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Koeficient rozpustnosti závisí od charakteru plynu a kvapaliny, tlaku, teploty. Povaha vody a uhľovodíkov je odlišná, preto je uhľovodíková zložka ropného plynu menej rozpustná vo vode ako v oleji. Neuhľovodíkové zlúčeniny ropných plynov (CO, CO 2, H 2 S, N 2) sa lepšie rozpúšťajú vo vode. Napríklad formačná voda cenomanského horizontu je vysoko karbonizovaná (až 5 m 3 CO 2 na 1 tonu vody). So zvyšovaním tlaku sa zvyšuje rozpustnosť plynu a so stúpajúcou teplotou klesá. Rozpustnosť plynu závisí aj od stupňa mineralizácie vody. 10. 02. 2018 61

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Pri pohybe plynu cez zásobník sa pozoruje tzv. škrtiaci efekt - pokles tlaku prietoku plynu pri jeho pohybe cez zúženia v kanáloch. Súčasne sa pozoruje aj zmena teploty. Intenzitu zmeny teploty T so zmenou tlaku P charakterizuje Joule-Thomsonova rovnica: (27) kde t je Jouleov-Thomsonov koeficient (závisí od charakteru plynu, tlaku, teploty), K/Pa. 10. 02. 2018 62

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Zloženie vôd v nádrži je rôznorodé a závisí od charakteru ťažby ropy, fyzikálnych a chemických vlastností ropy a plynu. Vo formačných vodách je vždy rozpustené určité množstvo solí, najmä chloridov (až 80-90 %) z celkového obsahu solí. Typy formačnej vody: spodná (voda vypĺňajúca póry nádrže pod ložiskom); okrajová (voda vypĺňajúca póry okolo nádrže); medzivrstva (medzi vrstvami); zvyšková (voda v ropou alebo plynom nasýtenej časti zásobníka, ktorá zostala po vytvorení zásobníka). 10.02.2018 63

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH TVOROV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Formačná voda je často činidlom, ktoré vytláča ropu z formácie, a jej vlastnosti ovplyvňujú množstvo vytláčanej ropy. Hlavnými fyzikálnymi vlastnosťami formovacích tekutín sú hustota a viskozita. Viskozita filtrovanej kvapaliny má priamy vplyv na produktivitu vrtu. 10. 02. 2018 64

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Výskyt vody pri ťažbe ropných vrtov môže viesť k tvorbe emulzií voda-ropa. Vodné guľôčky v oleji sú rýchlo stabilizované povrchovo aktívnymi zlúčeninami a mechanickými nečistotami v ňom obsiahnutými (častice ílu, piesku, produkty korózie ocele, sulfid železa) a následne sú dodatočne dispergované. Výsledné emulzie voda-olej sa vyznačujú vysokou viskozitou. Najstabilnejšie emulzie sa tvoria, keď je podiel vody v produkte 35 - 75 %. Ropné zaplavenie môže za určitých podmienok spôsobiť intenzívnejšiu tvorbu asfaltén-živicovo-parafínových usadenín (ARPD). 10. 02. 2018 65

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTOV 1. 5. Termodynamické podmienky Všetky uhľovodíkové ložiská majú väčšiu či menšiu zásobu rôznych druhov energie, ktoré je možné využiť na presun ropy a plynu ku dnu. studní. Potenciál ložísk výrazne závisí od hodnoty počiatočného formačného tlaku a dynamiky jeho zmeny počas vývoja ložiska. Počiatočný (statický) tlak v zásobníku Рpl. počiatočný - to je tlak v nádrži v prírodných podmienkach, t.j. pred extrakciou kvapalín alebo plynu z nej. Hodnota počiatočného tlaku v nádrži v ložisku a mimo neho Ø je určená charakteristikami prirodzeného systému poháňaného vodou, na ktorý je ložisko obmedzené, a Ø umiestnením ložiska v tomto systéme. 10. 02. 2018 66

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VADNÍ Prirodzené vodno-tlakové systémy sa delia na vsakovacie a elizné, líšia sa podmienkami vzniku, Ø vlastnosťami filtračných procesov a Ø hodnotami tlaku. Uhľovodíkové ložiská spojené s vodou poháňanými systémami týchto typov môžu mať rôzne hodnoty počiatočného formačného tlaku v rovnakej hĺbke produktívnych formácií. V závislosti od stupňa zhody počiatočného formačného tlaku v hĺbke výskytu nádrží sa rozlišujú dve skupiny uhľovodíkových ložísk: ložiská s počiatočným formačným tlakom zodpovedajúcim hydrostatickému tlaku; zodpovedajúcemu hydrostatickému tlaku zásobníka s počiatočným tlakom zásobníka, 10. 02. 2018 67

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV V geologickej a terénnej praxi je zvykom nazývať ložiská prvého typu ložiská s normálnym zásobníkovým tlakom, druhého typu - ložiská s abnormálnym zásobníkovým tlakom. . Takéto rozdelenie je podmienené, pretože akákoľvek hodnota počiatočného formačného tlaku je spojená s geologickými vlastnosťami oblasti a je normálna pre uvažované geologické podmienky. Vo vodonosnej vrstve sa počiatočný tlak formácie považuje za rovný hydrostatickému tlaku, keď zodpovedajúca piezometrická výška v každom bode približne zodpovedá hĺbke formácie. Tlak v nádrži, blízky hydrostatickému tlaku, je typický pre infiltračné vodo-tlakové systémy a ložiská v nich obmedzené. V rámci limitov ložísk ropy a zemného plynu hodnoty počiatočného tlaku v nádrži presahujú hodnotu tohto ukazovateľa vo zvodnenej vrstve pri rovnakých absolútnych nadmorských výškach nádrží. 10.02.2018 68

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Rozdiel medzi nádržou a hydrostatickým tlakom na jednej absolútnej značke nádrže sa bežne nazýva pretlak nádrže Pizb. V infiltračných systémoch vertikálny tlakový gradient zásobníka pre ložiská ropy a zemného plynu, aj keď sa berie do úvahy pretlak, zvyčajne nepresahuje 0,008 0,013 MPa/m. Horná hranica je typická pre veľké ložiská plynu. Zvýšený formačný tlak v hrebeňoch usadenín infiltračných systémov tlakovej vody by sa nemal zamieňať so superhydrostatickým tlakom. 10. 02. 2018 69

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Súlad tlaku v nádrži s hydrostatickým, t. j. hĺbkou nádrže, sa posudzuje podľa hodnoty tlaku vo zvodnenej vrstve nádrže priamo pri vrtu. hranice vkladu. Pri vertikálnom gradiente väčšom ako 0,013 MPa/m sa formačný tlak považuje za superhydrostatický (SHPP), s gradientom menším ako 0,008 MPa/m - menší ako hydrostatický. V prvom prípade ide o ultravysoký (SVPD), v druhom o ultranízky (LPP) tlak v zásobníku. Prítomnosť SGPD v nádržiach možno vysvetliť skutočnosťou, že v určitom štádiu geologickej histórie nádrž dostáva zvýšené množstvo tekutiny v dôsledku prebytku jej prítoku nad rýchlosťou odtoku. 10. 02. 2018 70

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV V takýchto systémoch vzniká tlak vytláčaním vody z vrstiev nádrží pri ich zhutňovaní vplyvom hydrostatického tlaku, geodynamických procesov, ako výsledok cementácie. hornín, tepelná rozťažnosť vody a pod. V eliznom systéme je oblasť doplňovania najviac ponorená časť nádrže, z ktorej sa voda pohybuje v smere stúpania útvaru do oblastí vypúšťania. Časť geostatického tlaku sa prenáša do tejto vody, takže tlak v nádrži vo vodou nasýtenej časti nádrže, lemujúcej ložisko uhľovodíkov, sa v porovnaní s normálnym hydrostatickým tlakom zvyšuje. So zvyšujúcou sa blízkosťou systému vodného tlaku a objemom vody vtlačenej do neho sa hodnoty AGPD zvyšujú. Typické je to najmä pre útvary vyskytujúce sa vo veľkých hĺbkach medzi hrubými vrstvami ílovitých hornín, v medzisoliach a podsoliach 10. 02. 2018 71

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV V rámci elizných vodotlakových systémov je tlak v hypsometricky vysokých častiach ložísk ropy a zemného plynu, ako aj v infiltračných systémoch, mierne zvýšený v dôsledku prebytočného ložiska. Tlak v nádrži je menší ako hydrostatický (s vertikálnym gradientom menším ako 0,008 MPa/m), je zriedkavý. Prítomnosť nízkych tlakov v nádržiach možno vysvetliť tým, že v určitom štádiu geologickej histórie sa vytvorili podmienky, ktoré viedli k deficitu formačnej vody v nádrži, napríklad so zvýšením pórovitosti spojenou s vylúhovaním alebo rekryštalizáciou. kameňov. Objem vody nasýtenej prázdnym priestorom sa môže znížiť aj poklesom teploty nádrží 10. 02. 2018 72

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV parametre nádrže počas jej prevádzky, úrovne a dynamiku ročnej ťažby ropy a plynu. Pri posudzovaní hodnôt pórovitosti a priepustnosti nádrží pri ich prirodzenom výskyte z aktívnej zóny je potrebné zohľadniť hodnotu hodnoty formačného tlaku nádrže.

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Znalosť hodnoty počiatočného tlaku nádrže nádrže a všetkých nadložných vrstiev nádrže je nevyhnutná pri zdôvodňovaní technológie vŕtania a návrhu vrtu, t. j. prievalov, zosuvov pôdy. uviaznuté potrubia, čím sa zvyšuje stupeň dokonalosti prenikania do nádrže bez zníženia produktivity nádrže v porovnaní s jej prirodzenými vlastnosťami. Súlad tlaku v nádrži s hydrostatickým tlakom môže slúžiť ako indikátor uzavretia nánosu do infiltračného vodotlakového systému. Za týchto podmienok možno očakávať, že počas vývoja zdrže bude tlak v zdrži pomerne pomaly klesať. Pri zostavovaní prvého projektového dokumentu na rozvoj 10. 02. 2018 74

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Údaje o teplote formovania sú potrebné pri štúdiu vlastností formačných kvapalín (ropa, plyn a voda), určujúcich režim tvorby a dynamiku pohybu podzemných vôd, keď riešenie rôznych technických problémov súvisiacich s upchávaním studní, perforáciou a pod. Meranie teploty v opláštených alebo nezakrytých studniach sa vykonáva teplomerom maxima alebo elektrotermometrom. 10. 02. 2018 75

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Vrt musí byť pred meraním 20-25 dní v pokoji, aby sa obnovil prirodzený teplotný režim narušený vŕtaním alebo prevádzkou. Počas vŕtania sa teplota zvyčajne meria v studniach, ktoré sú z technických príčin dočasne zastavené. V ťažobných vrtoch je meranie teploty spoľahlivé len pre interval hĺbok produkčného (ťažobného) súvrstvia. Pre získanie spoľahlivých údajov o teplote v iných intervaloch musí byť vrt 10. februára 2018 na dlhší čas odstavený. 76

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Na tento účel sa používajú nečinné alebo dočasne zakonzervované ťažobné vrty. Pri meraní v studniach treba brať do úvahy možný pokles prirodzenej teploty v dôsledku prejavov plynu (efekt škrtiacej klapky). Údaje o meraní teploty sa používajú na určenie geotermálneho kroku a geotermálneho gradientu. Geotermálny krok - vzdialenosť v metroch pri prehĺbení, o ktorú prirodzene stúpne teplota hornín o 1 °C, je určená vzorcom: (28) 10. 02. 2018 77

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV kde G je geotermálny stupeň, m/°С; H je hĺbka miesta merania teploty, m; h je hĺbka vrstvy s konštantnou teplotou, m; T je teplota v hĺbke H, °C; t je konštantná teplota v hĺbke h, °C. Pre presnejšiu charakteristiku geotermálneho stupňa je potrebné mať meranie teploty v celom vrte. Takéto údaje umožňujú vypočítať hodnotu geotermálneho kroku v rôznych intervaloch úseku, ako aj určiť geotermálny gradient, teda nárast teploty v °C s hĺbkou (29) každých 100 m. 10. 2. 2018 78

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV V zónach ťažkej výmeny vody závisí hodnota geotermálneho kroku vo vodonosnej vrstve od jej hypsometrickej polohy. V oblastiach s malým pohybom vody s praktickou absenciou výmeny vody je geotermálny stupeň 10. 02. 2018 79

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Podľa mapy geoizoterm sa posudzuje útlm podzemného prúdenia v dôsledku zhoršenia priepustnosti pieskovcov, sleduje sa dynamika a smer pohybu podzemných vôd. t.j. antiklinály sú zóny so zvýšenou teplotou a synklinály sú zóny s nižšou teplotou. Pre vrchné vrstvy zemskej kôry (10 - 20 km) je hodnota geotermálneho kroku v priemere 33 m/°C a 10. 02. 2018 80

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV V ložiskách ropy sú hlavnými silami, ktoré pohybujú vrstvami: tlak obrysovej vody, ktorý vzniká pôsobením jej hmoty; masy obrysového tlaku vody vytvoreného elastickou expanziou horniny a vody; tlak plynu v plynovom uzávere; elasticita plynu uvoľneného z ropy rozpusteného v 81. 10. 02. 2018; plynu

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Pri prevažujúcom prejave jedného z menovaných energetických zdrojov sa rozlišujú režimy ložísk ropy: 1. poháňané vodou; 2. elastický tlak vody; 3. tlak plynu (režim plynového uzáveru); 4. rozpustený plyn; 5. gravitácia. 10. 02. 2018 82

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV geologická a fyzikálna charakteristika ložiska (termobarické pomery, fázový stav uhľovodíkov a ich vlastnosti); podmienky výskytu a vlastnosti rezervoárových hornín; stupeň hydrodynamického prepojenia ložiska od 83 10.02.2018

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Podmienky zdrže môžu mať významný vplyv na stav zdrže. Pri využívaní prírodnej energie pri rozvoji ložísk závisia od režimu: intenzita poklesu tlaku v nádrži; energetická rezerva ložiska v každej fáze vývoja; správanie sa pohyblivých hraníc ložiska (GOC, GWC, WOC); zmena objemu vkladu pri vyberaní 10. 02. 2018 84

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH ÚTVOROV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Zásoba prírodnej energie a formy jej prejavu určujú efektívnosť rozvoja ložiska: miera ročnej produkcie ropy (plynu); dynamika ostatných ukazovateľov vývoja; možný stupeň konečnej obnovy zásob z podložia. 10. 02. 2018 85

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Spôsob prevádzky ložiska ovplyvňuje spôsob prevádzky ložiska rôznymi spôsobmi dobu prevádzky vrtov; výber schémy rozvoja poľa pre pole a pod. Režim ložiska pri jeho prevádzke možno posúdiť z kriviek zmien tlaku v ložisku a plynového faktora celého ložiska. 10. 02. 2018 86

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV 1. Vo vodno-tlakovom režime je hlavným druhom energie tlak marginálnej vody, ktorá preniká do nádrže a úplne kompenzuje množstvo tekutiny odobratej zo studne. Objem ložiska ropy sa postupne zmenšuje v dôsledku nárastu OWC. Aby sa znížila produkcia súvisiacej vody z formácie, vo vrtoch vŕtaných v blízkosti alebo v rámci OWC, spodná časť formácie nasýtenej ropou zvyčajne nie je perforovaná. 10. 02. 2018 87

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV 10. 02. 2018 88

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV . V režime poháňanom vodou je dosiahnutý vysoký faktor výťažnosti ropy - 0,6 0,7 Je to spôsobené schopnosťou vody (najmä mineralizovanej formačnej vody) dobre vymývať ropu a vytláčať ju od 10.02.2018 dutiny ložiskových hornín + kombinácia 89

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV 10.02.2018 90

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV 1. Odber kvapalín nie je plne kompenzovaný prenikaním vody do ložiska 2. Zníženie tlaku v zdrži postupne presahuje a zachytáva oblasť vodná časť nádrže. 3. Tu dochádza k expanzii horniny a formačnej vody. 4. Koeficienty pružnosti vody a horniny sú nevýznamné, ak je však oblasť zníženého tlaku významná (mnohonásobne väčšia ako veľkosť nádrže), elastické sily nádrže vytvárajú významnú rezervu energie. 10. 02. 2018 91

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VADÍ elastické sily samotného ložiska, resp. zvodnenej vrstvy zdrže, m 3; Vн, Vв - objemy ropnej časti nádrže a vodnej časti zapojené do procesu znižovania tlaku v nádrži m 3; , - objemová elasticita útvaru v naftonosnej a vodonosnej časti (kde m je priemerný koeficient pórovitosti, Pa-1; w, p, sú koeficienty objemovej elasticity kvapaliny a horniny), Pa- 1. Podiel ropy získanej v dôsledku elasticity ropnej oblasti ložiska je malý, pretože objem ložiska je (najčastejšie) menší ako objem zvodnenej vrstvy. 10. 02. 2018 92

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTNÝCH VRTOV Pružný vodotlakový režim sa zvyčajne prejavuje 1. v ložiskách vsakovacích vodotlakových systémov, 2. slabým hydrodynamickým prepojením s oblasťou dobíjania (v dôsledku do veľkej odľahlosti), 3. znížená priepustnosť nádrže a zvýšená viskozita oleja; 4. vo veľkých ložiskách s výraznými odbermi tekutín, ktoré nie sú plne kompenzované tvorbou vody prenikajúcej do ložiska; 5. v ložiskách obmedzených na elizné vodno-tlakové systémy. 10. 02. 2018 93

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Podmienky existencie: výskyt nádrže na veľkom území mimo ložiska; prebytok počiatočného tlaku v zásobníku nad saturačným tlakom. Podmienky sú horšie ako vo vodnom režime. CIN - 0, 55. 10. 02. 2018 94

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKTOV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKTOV 3. Plynový režim - ropa sa vytláča z ložiska pôsobením tlaku plynu obsiahnutého v plynovom uzávere. V tomto prípade sa počas vývoja ložiska tlak v zásobníku zníži, uzáver plynu sa roztiahne a GOC sa posunie nadol. 10. 02. 2018 95

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV plyn v nej a pri vysokej vertikálnej priepustnosti súvrstvia plyn čiastočne dopĺňa plynový uzáver m.

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKTOV A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PROVOZNÝCH VRTOV Príčiny oddelenia ložiska a územia zvodnenej vrstvy: Ø prudký pokles priepustnosti v okrajovej zóne ložiska v blízkosti OWC; Ø prítomnosť tektonických porúch, ktoré obmedzujú ložisko a pod. Geologické podmienky, ktoré prispievajú k prejavu tlakového režimu plynu: prítomnosť veľkého plynového uzáveru s dostatočnou energiou na vytlačenie ropy; významná výška ropnej časti ložiska; ukladá vysokú priepustnosť formácie vertikálne; vertikálna nízka viskozita ložiskového oleja (2 - 3 m. Pa s). 10. 02. 2018 97

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Pri vývoji ložiska v dôsledku znižovania GOC dochádza k znižovaniu objemu ropnej časti ložiska. Aby sa zabránilo predčasným prienikom plynu do ropných vrtov, spodná časť hrúbky nasýtenej ropou je v nich perforovaná v určitej vzdialenosti od GOC. Pri vývoji v podmienkach tlaku plynu sa tlak v zásobníku neustále znižuje. Rýchlosť jeho poklesu závisí od rýchlosti jeho poklesu závisí od pomeru objemov plynovej a ropnej časti ložiska, 10. 02. 2018 98

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV ORF v režime tlaku plynu 0, 4. Vysvetľuje sa to nestabilitou výtlačného čela (vedúci pohyb plynu cez najpriepustnejšie časti hl. zásobník), tvorba plynových kužeľov, znížená účinnosť vytláčania ropy plynom v porovnaní s vodou. 10.02.2018 99

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Priemerný GOR pre ložisko v počiatočnom období vývoja môže zostať približne konštantný. Keď sa GOC zníži, plyn z plynového uzáveru vstupuje do vrtov, plyn sa uvoľňuje z ropy, hodnota plynového faktora sa začína prudko zvyšovať a úroveň produkcie ropy klesá. Výroba ropy sa vykonáva prakticky bez pridruženej vody. Vo svojej čistej forme sa nachádza v Krasnodare 10. 02. 2018 100

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽOBNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV vytláčajú ropu do vrtov. Režim vo svojej čistej forme sa prejavuje absenciou vplyvu oblasti zvodnenej vrstvy, s blízkymi alebo rovnakými hodnotami počiatočného tlaku v nádrži a saturačného tlaku, so zvýšeným obsahom plynu v nádrži ropy, 10. 02. 2018 101

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV V procese ťažby klesá ropná saturácia súvrstvia, objem ložiska zostáva nezmenený. V tomto ohľade je v ťažobných vrtoch perforovaná celá olejom nasýtená hrúbka formácie. 10.02.2018 102

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY ŤAŽNÝCH VRTOV Dynamika vývoja zásobníka v režime rozpusteného plynu: tlak v zásobníku neustále a intenzívne klesá, rozdiel medzi saturačným tlakom a aktuálnym zásobníkovým tlakom sa časom zvyšuje, plynový faktor je spočiatku konštantný, potom sa zvyšuje a niekoľkonásobne prevyšuje obsah formačného plynu, odplynenie formačného oleja vedie k výraznému zvýšeniu jeho viskozity, časom v dôsledku odplynenia formačného oleja GOR výrazne klesá, za celé obdobie vývoja je priemerná hodnota faktora plynového poľa 4–5 krát vyššia ako 103 10. 02 2018

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Typický je vznik úzkych depresiových kráterov v blízkosti každého vrtu. Umiestnenie ťažobných vrtov je hustejšie ako v režimoch s vytláčaním ropy vodou. Faktor konečnej výťažnosti 0,2 - 0,3 a s nízkym obsahom plynu - 0,15. 10. 02. 2018 104

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PROVOZNÝCH VRTOV 5. Gravitačný režim - ropa sa pohybuje v ložisku k vrtom vplyvom gravitácie samotnej ropy. Funguje vtedy, keď ložisko nemá iné zdroje energie alebo je ich rezerva vyčerpaná. Prejavuje sa po ukončení režimu rozpusteného plynu, t.j. po odplynení ropy a znížení tlaku v zásobníku. Aj keď niekedy to môže byť prirodzené. Prejav režimu uľahčuje značná výška ropou nasýtenej časti nádrže, 10. 02. 2018 105

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH TVORENÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKČNÝCH VRTOV Prietok sa zvyšuje s poklesom hypsometrických značiek intervalov prieniku formácií. Horná časť nádrže sa postupne napĺňa plynom uvoľneným z ropy, objem (ropnej časti) nádrže sa zmenšuje a ropa sa ťaží veľmi nízkou rýchlosťou - do 1 % ročne z vyťažiteľných zásob. Tlak v nádrži v tomto režime je zvyčajne desatiny MPa, obsah plynu - jednotky kubických metrov na 1 m3.

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK PROVOZNÝCH VRTOV ZHRNUTIE 1. V súčasnosti sa prírodné režimy využívajú len vtedy, ak zabezpečujú výťažnosť ropy 40 % a viac. aktívny režim elastického vodného pohonu. 2. Elastický vodný režim vo svojej čistej forme zvyčajne funguje, keď sa vyťaží prvých 5-10 % vyťažiteľných zásob ropy. 3. Keď tlak v zásobníku klesne pod saturačný tlak, režim rozpusteného plynu sa stáva prvoradým významom. 4. Neefektívne prírodné režimy sa zvyčajne na samom začiatku vývoja premieňajú na viac ako 10. 02. 2018 107

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY PRODUKČNÝCH VRTOV 5. Typ režimu musí byť stanovený už v počiatočných fázach zostavovania prvých podkladov pre vývoj, aby sa správne zdôvodnil systém rozvoja, vyriešiť problematika potreby ovplyvnenia rezervoáru, výberu spôsobu stimulácie. 6. Typ režimu sa určuje na základe štúdia geologických a hydrogeologických vlastností vodotlakovej sústavy ako celku a geologických a fyzikálnych charakteristík samotného ložiska. 10.02.2018 108

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY PRODUKČNÝCH FORMÁCIÍ A PREVÁDZKOVÉ PODMIENKY sústavy PRODUKČNÝCH VRTOV vo vzťahu k zásobovanej oblasti, faktory určujúce hydrodynamické prepojenie rôznych bodov sústavy (podmienky výskytu, priepustnosť, charakter 10.02.2018 109

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Pre študované ložisko je potrebné získať údaje: ložiskové vlastnosti ropy a plynu, o termobarických pomeroch ložiska. 10.02.2018 110

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH ÚSTAV A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV 7. Analógom pri určovaní spôsobu vývoja ložiska sú predtým uvedené do prevádzky ložiská rovnakého horizontu s podobnou geologickou a fyzikálnou charakteristikou. 8. Pri absencii alebo nedostatku nepriamych údajov sa časť ložiska uvedie do skúšobnej krátkodobej prevádzky (prieskumné vrty), počas ktorej sa merajú a kontrolujú: zmeny tlaku v rezervoároch v samotnom ložisku a vo vodonosnej vrstve. 111 10. 02. 2018 správanie sa plynového faktora, ťažba vody v studniach, výdatnosť, interakcia nádrže s okrajovou oblasťou a jej aktivita (sledovanie tlaku v piezometrických 111

I. FAKTORY URČUJÚCE GEOLOGICKÉ A FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ŤAŽNÝCH NÁDRŽÍ A PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK ŤAŽNÝCH VRTOV Pri umiestnení piezometrických vrtov v rôznych vzdialenostiach od ložiska je možné odhaliť nielen samotný fakt tejto interakcie, ale aj charakter celkovej depresie. lievik v nádrži. Vrty na ťažbu olova na testovaciu ťažbu sa vŕtajú, aby sa získali potrebné informácie v relatívne krátkom čase, pretože tieto vrty môžu v krátkom čase produkovať vysokú ťažbu ropy. 10. 02. 2018 112

Počas prevádzky vrtov sa ich výdatnosť znižuje z viacerých dôvodov. Preto sú metódy umelého dopadu na spodnú zónu silným prostriedkom na zvýšenie účinnosti ťažby ropy.

Medzi metódami riadenia produktivity vrtu ovplyvňovaním zóny dna nemajú všetky rovnakú účinnosť, ale každá z nich môže poskytnúť maximálny pozitívny účinok iba vtedy, ak je konkrétny vrt dobre vybraný. Preto pri použití jednej alebo druhej metódy umelého vplyvu na zónu dna je zásadná otázka výberu studne. Ošetrenia, aj keď účinné, vykonávané v jednotlivých vrtoch zároveň nemusia mať výrazný pozitívny vplyv na celé ložisko alebo pole. Ako z hľadiska zintenzívnenia rozvoja zásob, tak aj z hľadiska zvyšovania konečného faktora ťažby ropy.

Systémová technológia v podstate zahŕňa zintenzívnenie ťažby nedostatočne odvodnených zásob ropy z heterogénnych ložísk a tiež určuje princípy maximálneho efektu dosiahnutého pri použití metód na zvýšenie produktivity vrtu. Slabo odvodnené zásoby sa tvoria aj v nádržiach s ostrou filtračnou heterogenitou, keď sa ropa nahrádza injektovanou vodou len pri veľkých rozdieloch priepustnosti, čo vedie k nízkemu zaplaveniu nádrže zaplavením.

Riešenie špecifických problémov zapojenia sa do rozvoja slabo odvodnených zásob a zvyšovania výdatnosti vrtov je založené na pomerne početných technológiách na zintenzívnenie rozvoja zásob.

V priestoroch ložiska, v úseku ktorého sa nachádzajú vodou premyté vysokopriepustné medzivrstvy, ktoré predurčujú nízke prekrytie objektu zavodnením, je potrebné vykonať práce na obmedzenie a reguláciu prítokov vody.

Pri takýchto prácach je nevyhnutnou podmienkou pre systémovú technológiu súčasný zásah do blízkych zón vstrekovacích aj ťažobných vrtov.

Pred určením druhu nárazu je potrebné ložisko alebo jeho časť rozdeliť na charakteristické oblasti. Zároveň je možné v počiatočnom období rozvoja lokality realizovať práce na zvýšení výdatnosti studní a následne pri zaplavovaní opatrenia na reguláciu (obmedzenie) prítokov vody.

Treba poznamenať, že pri identifikácii ložiskovej oblasti so silne výraznou zónovou a vrstvenou heterogenitou sú v prvom rade zóny spodných otvorov tých studní, ktoré tvoria hlavné smery filtračných tokov, vystavené umelému vplyvu, ktorý umožňuje včasné zmeny týchto smerov, aby sa do zástavby zapojili aj neodvodnené zóny, čím sa zvýši pokrytie objektu záplavami. Pri vykonávaní takejto práce je možné použiť jednu technológiu aj komplex rôznych technológií.

Jednou z dôležitých podmienok pre aplikáciu systémovej technológie je zachovanie približnej rovnosti vstrekovacích a ťažobných objemov, t.j. akékoľvek opatrenia na zintenzívnenie prítoku ropy by mali sprevádzať opatrenia na zvýšenie injektivity injektážnych vrtov.

Základné princípy systémovej technológie sú nasledovné:

• 1. Princíp súčasného spracovania spodných zón vstrekovacích a ťažobných vrtov vo vybranom území.
• 2. Princíp hromadného spracovania CCD oblasti.
• 3. Princíp periodicity spracovania CCD.
• 4. Princíp postupnej úpravy zón so spodným otvorom studní, ktoré otvorili heterogénne nádrže.
• 5. Princíp programovateľnosti zmeny smeru filtračných tokov v zásobníku z dôvodu výberu studní na úpravu podľa vopred určeného programu.
• 6. Princíp primeranosti úpravy vrtu špecifickým geologickým a fyzikálnym podmienkam, zásobníkovým a filtračným vlastnostiam systému v zóne vrtu a v celej oblasti.

Preto je otázka výberu studní na úpravu zón dna jednou z najdôležitejších.

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie
Pobočka federálneho štátneho rozpočtu pre vzdelávanie
inštitúcie vyššieho odborného vzdelávania
"Udmurtská štátna univerzita" v meste Votkinsk

Test
V disciplíne „Riadenie produktivity vrtu a
zintenzívnenie ťažby ropy"

Vyplnil: študent skupiny З-Вт-131000-42(k)
Lonshakov Pavel Sergejevič

Skontroloval: kandidát technických vied, docent Borkhovich S.Yu.

Votkinsk 2016

Výber kandidátskych vrtov na úpravu zón dna.

Hlavným dôvodom nízkej výdatnosti vrtov spolu so zlou prirodzenou priepustnosťou nádrže a nekvalitnou perforáciou je zníženie priepustnosti zóny tvorby dna.
Blízka spodná zóna nádrže je oblasť nádrže okolo vrtu, ktorá je vystavená najintenzívnejšiemu vplyvu rôznych procesov, ktoré sprevádzajú výstavbu vrtu a jeho následné prostredie a narúšajú počiatočnú mechanickú a fyzikálnu rovnováhu. -chemický stav nádrže.
Samotné vŕtanie prináša zmenu v rozložení vnútorných napätí v okolitej hornine. K poklesu produktivity vrtu počas vŕtania dochádza aj v dôsledku prenikania roztoku alebo jeho filtrátu do zóny tvorby vrtu. Keď filtrát interaguje s tvorbou slanej vody, môžu sa vytvárať a vyzrážať nerozpustné soli, napučiavať ílovité cementy a upchávať stabilné emulzie a znižovať fázovú priepustnosť studní. Môže tiež dôjsť k nekvalitnej perforácii v dôsledku použitia perforátorov s nízkym výkonom, najmä v hlbokých vrtoch, kde je emulzia výbuchu náboja absorbovaná energiou vysokých hydrostatických tlakov.
Počas prevádzky vrtu dochádza k zníženiu priepustnosti zóny tvorby dna, sprevádzané porušením termobarickej rovnováhy v systéme ložiska a uvoľňovaním voľného plynu, parafínu a asfaltovo-živicových látok z ropy, ktoré upchávajú parný priestor nádrž.
Intenzívna kontaminácia zóny tvorby dna je tiež zaznamenaná v dôsledku prenikania pracovných kvapalín počas rôznych opravných prác v studniach. Injektivita injektážnych vrtov sa zhoršuje v dôsledku upchatia pórového priestoru ropnými produktmi obsiahnutými v injektovanej vode. V dôsledku prenikania takýchto procesov sa zvyšuje odpor filtrácie kvapalín a plynov, znižujú sa prietoky vrtov a vzniká potreba umelej stimulácie zóny tvorby dna, aby sa zvýšila produktivita vrtu a zlepšilo sa ich hydrodynamické spojenie s vrtom. tvorenie.
V vrtoch s kontaminovanou zónou dna sa pozoruje pokles produkcie tekutiny pri zachovaní rovnakých prevádzkových podmienok, nižších prietokov v porovnaní s blízkymi vrtmi tohto poľa. Identifikácia takýchto studní sa vykonáva na základe údajov z terénu alebo ako výsledok výpočtu. Metóda výpočtu je nasledovná: odhadne sa polomer drenážnej oblasti studne a rýchlosť prietoku tekutiny sa vypočíta pomocou Dupuisovho vzorca; ak je vypočítaný prietok výrazne vyšší ako skutočný, potom možno predpokladať, že došlo ku kontaminácii zóny dna. Okrem toho je možné na základe výsledkov hydrodynamických štúdií identifikovať zhoršenie vlastností nádrže v zóne dna.
Efektívnosť použitia jedného alebo druhého spôsobu ovplyvňovania rozvojového objektu je určená geologickými charakteristikami zdrže, vlastnosťami kvapalín v nádrži a parametrami charakterizujúcimi stav rozvoja. Voľba vrtov pre BHT podľa priemerných charakteristík poľa nie je vždy úspešná, najmä pre produktívne karbonátové ložiská, vyznačujúce sa vrstvovou a zonálnou heterogenitou nádrží, a to ako v štruktúre, tak aj vo vlastnostiach.
Medzi hlavné geologické kritériá, ktoré určujú úspech aplikácie BHT patria:
a. typ kolektora (lomový, lomovo-porézny alebo porézny), ktorý určuje zloženie komponentov pre hydroizolačné kompozície (napríklad pre ...

Keďže ropa sa ťaží v CDNG, činnosti sa týkajú predovšetkým práce s ťažobnými vrtmi. Optimalizácia prevádzky ťažobných vrtov s poklesom tlaku na dne, t. j. zmena rozmiestnenia zariadení na zvode za účelom zabezpečenia vyššieho prietoku.

Zdieľajte prácu na sociálnych sieťach

Ak vám táto práca nevyhovuje, v spodnej časti stránky je zoznam podobných prác. Môžete tiež použiť tlačidlo vyhľadávania

Prednáška 1

Téma: interpretácia výsledkov hydrodynamických štúdií studní pre prijímanie manažérskych rozhodnutí.

Úvod

Metódy riadeniasú to všetky typy technologických vplyvov na zariadenia, ktoré nesúvisia so zmenami v systéme rozvoja a sú zamerané na zlepšenie efektívnosti rozvoja terénu.

Manažment rozvoja ropných a plynových polí je nevyhnutný na zabezpečenie súladu s plánovanými a skutočnými ukazovateľmi rozvoja. Rozvojový manažment sa často označuje ako „rozvojový manažment“, t.j. je potrebné priblížiť plánované objemy výroby skutočným. Vo výrobnej dielni sú 2 hlavné dielne na výrobu ropy a plynu (CDNG) a udržiavanie tlaku v nádrži (RPM). Keďže ropa sa ťaží v CDNG, činnosti sa týkajú predovšetkým práce s ťažobnými vrtmi.

1. Optimalizácia prevádzky ťažobných vrtov s poklesom tlaku v dolných jamách, t.j. zmena rozmiestnenia vrtných zariadení s cieľom poskytnúť vyšší prietok.
2. Riadenie produktivity intenzifikačných vrtov (kyselinové čistenie vrtov, hydraulické štiepenie, sidetracking).

Klasifikácia metód riadenia

1) Zvýšenie produktivity vrtu v dôsledku znížiť tlak v spodnej dierke.

2) Vplyv na spodnú zónu vrtov (manažment produktivity) s cieľom zintenzívniť prítok (injektivita) - hydraulické štiepenie, sidetracking, kyslé úpravy atď.

3) Odstavenie studní s vysokou vodou.

1. Zvýšiť tlak dna vstrekovacích vrtov;
2. vŕtanie ďalších ťažobných vrtov (v rámci rezervného fondu) alebo vracanie vrtov z iných horizontov.
3. Presun čela vstrekovania.
4. Použitie bodového zaplavenia.
5. Aplikácia izolačných prác.
6. Zarovnanie profilu prítoku alebo injektivity;
7. Aplikácia nových metód na zlepšenie ťažby ropy.

OPTIMALIZÁCIA PREVÁDZKY VRTOV zvýšenie produktivity vďaka zníženiu tlaku v spodnej dierke.

Výber studní na optimalizáciu ich prevádzky nízky odber vody, vysoký faktor produktivity a rezerva zníženia tlaku v dne.

Pri optimalizácii prevádzky vrtu je potrebné vyhodnotiť zvýšenie rýchlosti produkcie s poklesom tlaku v dnu.

Ak vrt pred optimalizáciou pracuje s určitou rýchlosťou prietoku tekutiny pri zodpovedajúcom tlaku v spodnej dierke, je nesprávne predpokladať, že s poklesom tlaku v spodnej dierke jej produktivita určite zostane a zvýšenie rýchlosti produkcie možno určiť hodnotou produktivity v r. základný prípad.

Pri znižovaní tlaku v spodnej dierke treba brať do úvahy fyzikálne procesy vyskytujúce sa v nádrži (predovšetkým v zónach blízko vrtu), ako je deformácia, nárast saturácie plynom atď.

Preto je potrebné zdôvodniť modely prítoku zohľadňujúce odchýlky od lineárneho Darcyho zákona, ktorého parametre sa určujú počas hydrodynamických štúdií studní (HPT).

1. Miščenko I.T. Ťažba ropy.
2. Bravichev, Bravicheva Paliy. Kapitola 9

Všetky analytické modely prítoku (vo forme špecifických vzorcov) obsahujú parametre charakterizujúce nádrž a fyzikálne vlastnosti systému. Tieto vlastnosti sa stanovujú v priemere pre celý drenážny objem: ekvivalent priepustnosti v drenážnom objeme, piezoelektrická a hydraulická vodivosť. Preto je možné použiť vzorce prítoku na posúdenie produkčných schopností vrtov pri zdôvodňovaní spôsobu prevádzky s možnosťou usporiadania zariadenia.

Pri riadení rozvoja heterogénnej nádrže hodnotenie ekvivalentných parametrov neodráža reálny obraz filtračných prietokov. Preto v prípade heterogénnych drenážnych objemov sa interpretácia výsledkov testov z jamiek vykonáva, keď sú reprodukované pomocou softvérových produktov hydrodynamického modelovania.

Lineárne modely prítoku používané na vyhodnotenie produkčných schopností vrtov v homogénnom rezervoári (pri optimalizácii).

1. Hodnotenie produkčných schopností vrtov s poklesom tlaku v dne (v prípade lineárnej indikačnej čiary).

Pre radiálnu filtráciu podľa Darcyho zákona existuje Dupuisov vzorec.

(1)

kde koeficient úmernosti medzi prietokom a odberom sa nazýva faktor produktivity vrtu,

k priepustnosť systému „zásobník-tekutina“, určená počas geofyzikálnych štúdií materiálu jadra za počiatočných podmienok zásobníka (počiatočný tlak zásobníka a nasýtenie zásobníka vodou, rovné S St.). R na polomer vplyvu vrtu (pri absencii údajov polovičná vzdialenosť medzi vrtmi).

2. Je potrebné odhadnúť skutočný index produktivity vrtu. Je to zvyčajne spôsobené tým, že keď je nádrž vybudená studňou, dochádza k primárnym technogénnym procesom (dokonca aj pri nízkych odberoch), čo vedie k vzniku dodatočných filtračných odporov.

Primárne technogénne procesy vyskytujúce sa v zónach blízkych vrtov:

1. prenikanie usmrcujúcej a preplachovacej tekutiny počas podzemných prác a vývoja studní;
2. prenikanie mechanických nečistôt a produktov korózie kovov pri zabíjaní studní alebo preplachovaní;
3. deformácia horniny pri spodnom otvore počas vŕtania;

Okrem toho je väčšina studní nedokonalá, pokiaľ ide o stupeň a povahu otvorenia produktívnej formácie, takže k prítoku dochádza cez perforácie, a nie pozdĺž celého bočného povrchu studne.

V priebehu primárnych technogénnych procesov vznikajú dodatočné filtračné odpory, ktoré vedú k poklesu prietoku. Pretože tieto odpory závisia od veľmi veľkého množstva faktorov, nie je možné ich analyticky vyhodnotiť. Zohľadňujú sa zavedením parametra S , ktorý sa nazýva kožný faktor. S sa stanovuje na základe výsledkov hydrodynamických štúdií studní metódou postupných zmien v ustálených výberoch.

(2)

(3)

Ak je skutočný faktor produktivity dostatočne vysoký a mierny pokles tlaku v spodnej dierke môže viesť k výraznému zvýšeniu produkcie vrtu, potom je zníženie tlaku v spodnej dierke ako metóda riadenia vývoja opodstatnené.

Napríklad, ak je skutočný faktor produktivity 15 m 3 /(deň·MPa), potom pokles tlaku v dne aj o 5 atm. vedie k zvýšeniu prietoku až o 7,5 m 3 /deň

Tlak v dne diery je možné znížiť zmenou režimov a štandardných veľkostí zariadenia na dolnú dieru v základnom usporiadaní. Aby ste to dosiahli, musíte poznať metódy výberu možnosti rozloženia pre hlavné spôsoby prevádzky. Toto je jedna z úloh, ktorou sa budeme na workshopoch zaoberať.

Ak je skutočný faktor produktivity nízky, táto metóda riadenia nie je efektívna.

Napríklad, ak je skutočný faktor produktivity 2 m 3 /(deň·MPa), potom pokles tlaku v dne o 5 atm. vedie k zvýšeniu prietoku len o 1 m 3 /deň

V tomto prípade je potrebné použiť druhú metódu kontroly dobre kontroly produktivity.

1. Výber metódy riadenia produktivity vrtu.

2. Vyhodnotenie technologických kritérií - zvýšenie rýchlosti výroby a pod.

Riešenie tohto problému je realizované hydrodynamickým modelovaním vývojového procesu.

Napríklad, ak sa ako kontrolná metóda používa sidetracking, hydrodynamické výpočty by mali byť zamerané na zdôvodnenie parametrov špecifikovanej technológie (dĺžka horizontálneho vrtu, profil atď.).

Pre 1 polohu je potrebné určiť veľkosť zóny dna studne.

Napríklad, ak je spodná zóna vrtu 10 m alebo viac, potom môže byť úprava kyselinou neúčinná. To sa deje v nádržiach s uhličitanom, ktoré absorbujú bahno, vývojové tekutiny, kožušinu. nečistoty atď.

3. Ďalšie filtračné odpory vznikajú v dôsledku vytvorenia v blízkosti vrtu, takzvanej zóny dna. Zóna dna má konštrukčné parametre k CCD a R CCD (obr. 2)

(4)

Vzorec je odvodený na základe kontinuity filtračného toku: prítok do zóny dna sa musí rovnať prítoku do spodného otvoru.

Prirodzene existuje vzťah medzi faktorom kože a vypočítanými parametrami zóny dna

(5)

V praxi sa často zanedbáva veľkosť zóny dna vrtu a prietok sa vypočíta pomocou vzorca (6)

(6)

V tomto prípade sa získa nadhodnotená hodnota priepustnosti zóny dna vrtu. Pri spracovaní výsledkov hydrodynamických štúdií pre veľký počet polí v regióne Ural-Volga a západnej Sibíri sa získal adaptačný koeficient, ktorý umožňuje adekvátnejšie posúdenie tohto parametra. Adaptačný koeficient, t.j. existujú optimistické a pesimistické prognózy.

Metóda odhadu parametrov zóny dna vrtu podľa testu vrtu.

1. Faktor skutočnej produktivity vrtu sa určuje pomocou metód matematickej teórie experimentu (metóda najmenších štvorcov).

2. Odhadne sa nadhodnotená hodnota priepustnosti zóny dna (formulár 6).

3. Pomocou adaptačného koeficientu sa špecifikuje priepustnosť zóny dna.

4. Vypočíta sa polomer zóny dna vrtu (formulár 4).

5. Vypočíta sa kožný faktor a zmenšený polomer jamky.

Príklad. Nech sa hodnota koeficientu výdatnosti vrtu rovná 2 m 3 /(deň MPa). Počiatočné údaje potrebné na výpočty sú nasledovné: priepustnosť vzdialenej zóny (mimo CCD) - 100 10-15 m2 ; polomer obrysu napájania studne je 150 m; polomer studne 0,1 m; odizolovaná produktívna hrúbka 10 m; objemový koeficient a dynamická viskozita kvapaliny sa rovnajú 1 a 5 10-3 Pa s

Priepustnosť nádrže, určená na základe faktora produktivity, je 13,47 10-15 m2 berúc do úvahy potrebu podhodnotiť špecifikovanú hodnotu pre CCD - k CCD sa môže pohybovať od 9,62 10 -15 až 11:225  10 -15 hod. . Polomer zóny dna, určený vzorcom (4), sa pohybuje od 14,83 do 37,97 m.

Preto môže byť ako metóda manažmentu navrhnutá skôr sidetracking ako liečba kyselinou.

Ďalším krokom je vykonanie multivariantných hydrodynamických výpočtov (seminárov).

5. Pre nízku depresiuparametre wellbore a skin factor sú parametre modelu LINEAR inflow. Tieto parametre sú určené metódami matematickej teórie experimentu (v tomto prípade metódou najmenších štvorcov).

Metóda najmenších štvorcov je nasledovná.

1. Na základe výsledkov geologických a geofyzikálnych štúdií a skúseností z terénu je zostavený variačný rad hodnôt študovaného parametra.

2. Kritérium sa vypočíta F pre každú hodnotu študovaného parametra:

Ak je odhadovaný počet hodnôt parametrov m , potom sa vypočíta kritérium m krát.

Požadovaný parameter zodpovedá najmenšej vypočítanej hodnote kritéria F.

• Odhadovanú hodnotu prietoku je možné získať zo vzorca prítoku pre konkrétnu hodnotu požadovaného parametra. Takže, . Na základe týchto vypočítaných hodnôt sa F1.
• Vypočítanú hodnotu prietoku je možné získať pomocou hydrodynamického modelu drenážneho objemu pomocou softvérových produktov. V tomto prípade sa dobre test reprodukuje pomocou špecifikovaných softvérových produktov.

V súčasnosti sa pri interpretácii vrtných testov odhaduje ekvivalentná permeabilita (hydraulická vodivosť, piezovodivosť).

To je opodstatnené pri hodnotení prietokov v studni.

Na riadenie vývoja je potrebné mať informácie nie o ekvivalentnej priepustnosti, ale o heterogenite drenážneho objemu. Napríklad poznať vrstvenú priepustnosť. Preto sa používajú softvérové ​​produkty pre hydrodynamické modelovanie.

Ak je potrebné určiť parametre prítokovej rovnice spriemerované na objem drenáže, v niektorých prípadoch sa zostrojí takzvaný systém normálnych rovníc, ktorý sa získa diferenciáciou kritéria najmenších štvorcov požadovaným parametrom.

Nech je aktívny experiment Yi (Xi), i = 1,2…n . Je potrebné určiť parametre lineárneho trendu Y=A+BX metódou najmenších štvorcov.

Kritériá metódy.

Parametre A a B sú určené riešením nasledujúceho systému rovníc:

alebo

6. Posúdenie skutočnej výdatnosti vrtu.

Vo všeobecnom prípade má rovnica lineárneho prítoku tvar:

Ak je parameter C významný, potom existuje počiatočný tlakový gradient (C negatívny).

Takže, tam sú dobre výsledky testov, je potrebné určiť parametre lineárneho trendu Y-Q, X-.

Strana 2

Ďalšie súvisiace diela, ktoré by vás mohli zaujímať.vshm>
10947.		Úlohy manažmentu marketingového výskumu a spôsoby ich riešenia. Formovanie výskumného programu. Hlavné skupiny metód marketingového výskumu. Používanie výsledkov prieskumu trhu na prijímanie marketingových rozhodnutí	16,2 kB
	Úlohy manažmentu marketingového výskumu a spôsoby ich riešenia. Využitie výsledkov marketingového výskumu na marketingové rozhodnutia Marketing research je štúdium trhu z angl. Philip Kotler definuje marketingový výskum ako systematické zisťovanie rozsahu údajov potrebných v súvislosti s marketingovou situáciou, ktorej spoločnosť čelí, ich zber, analýzu a správu o výsledkoch Kotler F. marketingový výskum je systematické a objektívne vyhľadávanie, zber, analýza a šírenie informácií...
1828.		Rozhodovacie kritériá	116,95 kB
	Rozhodovacie kritérium je funkcia, ktorá vyjadruje preferencie rozhodovateľa (DM) a určuje pravidlo, podľa ktorého sa vyberá prijateľné alebo optimálne riešenie.
10997.		Psychologické aspekty rozhodovania	93,55 kB
	METODICKÝ ROZVOJ k prednáške č.9 z disciplíny MANAŽÉRSKE ROZHODNUTIA Téma 9: Psychologické aspekty rozhodovania Pre študentov odboru: 080507 Vedenie organizácie Schválené na zasadnutí Metodickej rady ústavu ...
10567.		Technológia pre rozvoj a prijímanie manažérskych rozhodnutí	124,08 kB
	Metódy modelovania a optimalizácie rozhodovania Metódy modelovania, nazývané aj metódy operačného výskumu, sú založené na použití matematických modelov na riešenie najbežnejších problémov riadenia. Počet konkrétnych možných modelov je takmer taký veľký ako počet problémov, pre ktoré sú navrhnuté. Je zrejmé, že schopnosť predvídať konanie konkurentov je významnou výhodou pre každú komerčnú organizáciu. Pôvodne vyvinuté pre vojensko-strategické účely, modely ...
7980.		Proces prijímania a implementácie manažérskych rozhodnutí	24,35 kB
	Pri vzniku a definovaní problému je potrebné zodpovedať si nasledovné otázky: Čo je podstatou problému Kde problém vznikol objekt problému brigáda vybavenie tímu Kto je problém predmetom problému je jeho sociálny alebo intelektuálny prvok Aká je súvislosť problému problému Prečo je potrebné problém riešiť cieľ riešenia problému Pojem riešenie sa v odbornej literatúre vykladá rôzne. Hlavné zložky manažérskeho rozhodnutia: veľa možností; právny dokument...
11100.		Analýza procesu prijímania manažérskych rozhodnutí	15,26 kB
	Manažérske rozhodnutia v podmienkach aktivizácie manažérskeho myslenia. Analýza procesu prijímania manažérskych rozhodnutí. Aktivity vedúceho pri zlepšovaní efektívnosti rozhodovania. Analyzujte proces prijímania manažérskych rozhodnutí.
10964.		Analýza úloh a metód rozhodovania (DP)	46,89 kB
	Pre iných ľudí môžu byť motívy rozhodnutia úplne nejasné. Preto by sa v záujme jasnosti malo nájsť číselné meranie, aby sa určilo, nakoľko je každé z riešení vhodné. Vedúci spoločnosti sa musí rozhodnúť, ktorý program na riadenie podniku by sa mal zakúpiť. Hlavným cieľom je vybrať najlepší program pre riadenie podniku.
12165.		Internetová expozícia výsledkov vedeckého archeologického a etnografického výskumu v 3D formáte	17,85 kB
	Po prvýkrát v Rusku boli aplikované nové formy vystavovania výsledkov archeologického a etnografického výskumu s využitím moderných informačných technológií prostredníctvom internetových prezentácií výsledkov výskumu v 3D formáte www. Rozširujú sa možnosti prezentácie trojrozmerného modelu objektu pre špecialistov, ktorí nemajú možnosť vidieť objekt priamo na mieste cez internet. Online výstava...
1719.		Vlastnosti prijímania manažérskych rozhodnutí v colných orgánoch	40,07 kB
	Organizácia riadiaceho procesu v colných orgánoch. Proces riadenia v systéme colných orgánov. Zásady organizácie riadiacich procesov v colných orgánoch. Keďže prijaté rozhodnutia sa netýkajú len manažéra, ale aj iných ľudí a v mnohých prípadoch aj celej organizácie, pochopenie podstaty a podstaty rozhodovania je mimoriadne dôležité pre každého, kto chce uspieť v oblasti manažmentu.
17937.		Informačná základňa pre prijímanie krátkodobých manažérskych rozhodnutí	54,22 kB
	Štúdie domácich a zahraničných expertov ukazujú, že až 25 zo všetkých manažérskych rozhodnutí ešte pred ich prijatím bolo možné vyhodnotiť ako nerealizovateľné a vyhnúť sa tak nákladom na manažérsku prácu na vývoj a rozhodovanie. Takýto vysoký nedostatok riadiacej činnosti poukazuje na mimoriadne neefektívnu organizáciu rozhodovacieho procesu v praxi podnikateľských subjektov. Preto implementácia vedecky podložených prístupov do praxe práve pri príprave manažérskych rozhodnutí a v súčasnom štádiu vývoja má ...

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA A VEDY RUSKEJ FEDERÁCIE

FEDERÁLNY ŠTÁTNY ROZPOČET VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA VYSOKÉHO ODBORNÉHO VZDELÁVANIA

"ŠTÁTNA UNIVERZITA ROPY A PLYNU TYUMEN"

Pobočka v Nižnevartovsku

ODDELENIE "OBCHOD NA OLEJ A PLYNU"

Test

Riadenie výroby studne

Vyplnil študent gr.EDNbs-11(1) D.S. Luky

Skontrolovaný: učiteľ D.M. Sakhipov

Nižnevartovsk 2014

Úvod

1. Metódy zvýšenej regenerácie ropy pomocou silikátovo-alkalických roztokov (SBR)

Bibliografia

Úvod

Cieľovou potrebou zvýšiť pokrytie menej priepustnej časti nádrže nárazom počas postupného zavlažovania je obmedziť filtráciu látky vytláčajúcej ropu cez premyté medzivrstvy a zóny nádrže a tok do ťažobných vrtov. To by malo viesť k prerozdeleniu energie vstrekovanej vody a pokrytiu vplyvom medzivrstvy s nízkou priepustnosťou. Riešenie tohto problému nie je možné na základe použitia konvenčných metód izolácie vody v ťažobných vrtoch z dôvodu obmedzeného objemu upravovaného súvrstvia len v zóne dna. Sú potrebné metódy, ktoré umožňujú čerpanie veľkých objemov hydroizolačných hmôt do odľahlých oblastí na základe použitia lacných a dostupných materiálov a chemikálií.

V súčasnosti je známe veľké množstvo metód na zvýšenie účinnosti vymývania zásobníka, ako je vstrekovanie vody zahustenej polymérmi, penou, periodické vstrekovanie činidiel do zásobníka, ktoré znižujú priepustnosť jednotlivých vysoko priepustných medzivrstiev premývaných vytesňovacím činidlom. , silikátovo-alkalické roztoky (SAS), polymérne disperzné systémy (PDS), ako aj rôzne zloženia chemikálií gélujúcich v podmienkach zásobníka.

1. Metódy zvýšenej regenerácie ropy pomocou silikátovo-alkalických roztokov (SBR).

Metóda alkalického zaplavovania ropných nádrží je založená na interakcii zásad s ložiskovou ropou a horninou. Keď sa alkália dostane do kontaktu s ropou, interaguje s organickými kyselinami, čo vedie k tvorbe povrchovo aktívnych látok, ktoré znižujú medzifázové napätie na rozhraní olej-alkalický roztok a zvyšujú zmáčavosť horniny vodou. Použitie alkalických roztokov je jedným z najúčinnejších spôsobov, ako znížiť kontaktný uhol zmáčania horniny vodou, to znamená hydrofilizáciu porézneho média, čo vedie k zvýšeniu účinnosti vytesňovania oleja vodou.

Ryža. 1 Použitie chemických metód na vytesnenie ropy

Zo sedimentotvorných kompozícií sa v súčasnosti za rozšírené považujú silikátovo-alkalické kompozície (SJS), roztoky alkalických polymérov (ASP), čpavková voda, metylcelulóza, založené na interakcii s vodou z tvorby za vzniku nerozpustnej zrazeniny.

Sedimentácia in situ vyžaduje interakciu kremičitanov alkalických kovov so soľou dvojmocného kovu a hydroxidom sodným alebo sódou s viacmocnými kovmi. Technológia je založená na použití zaplavenia alkalickým kremičitanom pri striedavom vstrekovaní roztoku kremičitanu alkalického kovu a roztoku soli dvojmocného kovu oddelených odstredením sladkej vody. Ako kremičitan alkalického kovu možno použiť ortokremičitan, metakremičitan a pentohydrát sodný a draselný, ktoré pri interakcii s chloridom vápenatým tvoria gélotvornú zrazeninu. Súčasne roztoky týchto kremičitanov v koncentrácii okolo 1 % v roztoku majú hodnotu pH blízku 13.

Ďalšia technológia poskytuje sekvenčné vstrekovanie slimákových roztokov alkálie a trojmocného železa. V dôsledku interakcie alkálií so soľami viacmocných katiónov sa pri kontakte okrajov vytvorí objemná, zle rozpustná zrazenina hydroxidov viacmocných katiónov. Riadenie sedimentačných procesov v podmienkach nádrže vstrekovaním alkálií je však pomerne náročná úloha.

Na poliach západnej Sibíri bolo alkalické zaplavenie jednou z prvých metód fyzikálnej a chemickej stimulácie formácie. Metóda ovplyvňovania sa používa od roku 1976. Pozornosť si zaslúžia všetky výsledky získané v priebehu rozsiahleho terénneho experimentu. Tu sa testujú dve modifikácie vstrekovania nízko koncentrovaných alkalických roztokov do zásobníka, ktoré poukazujú na nízku účinnosť metódy. Prvý poľný experiment s injektážou koncentrovaného alkalického roztoku sa uskutočnil v roku 1985 na poli Trekhozernoye, kde bol okraj 10% alkalického roztoku s veľkosťou 0,14% objemu pórov miesta vstreknutý do dvoch injekčných vrtov. . Pre jednotlivé vyrobené studne za 4-5 mesiacov. došlo k poklesu vodného rezu vyrobených produktov. Takže zníženie vody na začiatku experimentu bolo 55--90%, neskôr sa znížilo na 40--50%. A až do konca roku 1990 sa zníženie spotreby vody zvýšilo na 70 – 80 %. Taký prudký pokles vodného rezu vyrobeného produktu môže byť vysvetlený zmenou pokrytia zásobníka nárazom do hrúbky v dôsledku upchatia vodou splachovaných zón zásobníka a aktiváciou predtým nezaplavených medzivrstiev. Celkovo sa na pilotnom mieste počas obdobia implementácie získalo 58,8 tisíc ton ropy s špecifickou technologickou účinnosťou 53,5 tony na tonu vstreknutého činidla. Podobné výsledky boli získané na poli Toluomskoye. Aj keď vlastnosti nádrže sú výrazne horšie: väčšia disekcia, nižšia priepustnosť a produktivita. Objem injektovaného lemu bol 0,3 % objemu pórov útvaru, plocha na začiatku experimentu bola zaliata 40 – 50 %, po vstreknutí alkalického roztoku sa pokles vody znížil na 20 – 30 %. .

Dodatočná produkcia ropy predstavovala 35,8 tisíc ton alebo 42,4 tony na tonu použitého činidla. Získané pozitívne výsledky poľného experimentu naznačujú, že technológia je účinná pre stredno- a nízkopriepustné útvary malých (do 10 m) hrúbky.

Terénne testy stimulačnej metódy pre objekty reprezentované významnou hrúbkou nádrže 15 m a viac, ako je ložisko North Martym'inskaya a ložisko Martymya-Teterevskaya, nepreukázali nízku účinnosť jej aplikácie.

1% alkalický roztok sa široko používa na štyroch poliach v regióne Perm (Šagirtsko-Gožanský, Padunsky, Opalikinskij a Berezovskij) od roku 1978. Komerčná implementácia sa vykonáva od roku 1983 na štyroch experimentálnych miestach s 13 vstrekovacími a 72 ťažobnými vrtmi. . Dodatočná ťažba ropy vo všetkých oblastiach k 1. januáru 1991 predstavovala 662,4 tis. ton a nárast ťažby ropy predstavoval 5,6 %. V prvej časti dosiahol nárast koeficientu ťažby ropy 25,4 %. Má najväčší lem s veľkosťou jedného objemu pórov útvaru. roztok na obnovu oleja alkalická injekcia

Experimenty so zmenou zmáčavosti ukazujú, že 1% roztok alkálií zvyšuje hydrofilnosť terigénnych hornín a nemení zmáčavosť vo vápencoch, zatiaľ čo spotreba alkálií a množstvo sedimentu sa zvyšujú so zvyšujúcou sa slanosťou vody a koncentráciou alkálií. Pri mineralizácii vody 265 g/l vzniká maximálne množstvo sedimentu - 19 g/l, spotreba alkálií je 2,5 mg/g horniny. Vlastnosti alkalických roztokov vytesňujúce olej sa hodnotili pomocou odstredivky. Sekvenčné vstrekovanie roztokov zvyšuje účinnosť vytesňovania o 2,5-4%.

Technológia riadenia priepustnosti vodivých kanálov útvaru silikátovo-alkalickými roztokmi bola zavedená v niekoľkých modifikáciách. Hlavná modifikácia zahŕňa vstrekovanie oddeľovacích okrajov sladkej vody a roztoku (zmes hydroxidu sodného, ​​tekutého skla, polyakrylamidu). Injekcia ráfikov sa periodicky opakuje po 1–3 rokoch, najmä po dobu 10–15 rokov. Okraje činidiel vytesňujúcich olej sa vstrekujú v nasledujúcom poradí: vstrekuje sa odpadová mineralizovaná voda, aby sa vytlačil olej; deliaci okraj sladkej vody; kvapka roztoku hydroxidu sodného. Uvažovaná technológia je však zameraná len na reguláciu priepustnosti nádrže a nemôže účinne blokovať selektívne zavlažované zóny nádrže, čo je možné len v prípade vstrekovania veľkých objemov slimáka.

Bibliografia

1. Surguchev M.L. Sekundárne a terciárne metódy zvýšenej ťažby ropy.

2. Amelin I.D., Surguchev M.L., Davydov A.V. Predpoveď vývoja ložísk ropy v neskorom štádiu.

3. Šelepov V.V. Stav surovinovej základne ropného priemyslu v Rusku Zvýšená ťažba ropy.

4. Surguchev M.L., Zheltov Yu.V., Simkin E.M. Fyzikálne a chemické mikroprocesy v ložiskách ropy a plynu.

5. Klimov A.A. Metódy na zlepšenie regenerácie ropy.

Hostené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Charakteristika geologickej stavby, rezervoárové vlastnosti produktívnych formácií. Analýza zásob studní, aktuálnych prietokov a zníženia vody. Hodnotenie efektívnosti využitia mikrobiologických metód na zvýšenie výťažnosti ropy v podmienkach záplav.

práca, pridané 01.06.2010


Zlepšená ťažba ropy: charakterizácia geologických a technických opatrení; tektonika a stratigrafia ložiska. Podmienky pre ošetrenie kyselinou; analýza chemických metód na zvýšenie produktivity vrtov v JSC "TNK-Nizhnevartovsk".

ročníková práca, pridaná 14.04.2011


Všeobecné informácie a potenciál ropy a zemného plynu na poli Bakhmetyevskoye. Zariadenie na vianočný stromček. Výhody a nevýhody plynového výťahu. Prevádzka studní s hĺbkovými čerpadlami. Metódy na zlepšenie regenerácie ropy. Vŕtanie, oprava a výskum studní.

správa z praxe, pridaná 28.10.2011


Hlavné metódy zvýšenia ťažby ropy. Súčasný a konečný faktor regenerácie ropy. Zavodnenie ako vysokopotenciálna metóda stimulácie nádrže. Zlepšená ťažba ropy z nádrží fyzikálnymi a chemickými metódami. Hydraulické štiepenie ropnej nádrže.

prezentácia, pridané 15.10.2015


Problém zásobovania svetového hospodárstva energiou prostredníctvom využívania alternatívnych zdrojov palív namiesto tradičných. Prax uplatňovania metód zvýšenej ťažby ropy vo svete. Hľadajte inovatívne riešenia a technológie na ťažbu ropy v Rusku.

esej, pridaná 17.03.2014


Geologická a geofyzikálna charakteristika oligocénu ložiska Biely tiger. Analýza súčasného stavu vývoja a efektívnosti vytláčania ropy vodou. Zloženie, funkcie a vlastnosti fyzikálno-chemického mikrobiologického komplexu; mechanizmy na vytesňovanie oleja.

vedecká práca, doplnené 27.01.2015


Kvalita vrtných kvapalín, ich funkcie pri vŕtaní studne. Charakteristika chemických činidiel na prípravu vrtných kvapalín, znaky ich klasifikácie. Použitie určitých typov riešení pre rôzne spôsoby vŕtania, ich parametre.

semestrálna práca, pridaná 22.05.2012


Zostavovanie a aplikácia fotografických riešení. Čistenie vody na chemicko-fotografické spracovanie fotografických materiálov. Vývoj, zastavenie a upevnenie riešení. Odfarbovacie a fixačné roztoky z použitých fotografických roztokov.

ročníková práca, pridaná 11.10.2010


Zlepšenie metód na zlepšenie ťažby ropy v Tatárskej republike. Charakteristika zásob studní v poli Ersubaykinskoye. Analýza dynamiky prevádzky lokality pri použití technológie vstrekovania nízko koncentrovaného polymérneho zloženia.

práca, pridané 06.07.2017


Hodnota vrtných kvapalín pri vŕtaní studne. Zariadenia na preplachovanie studní a prípravu roztokov, technologický postup. Výpočet produkčných a medziľahlých kolón. hydraulické straty. Environmentálne problémy pri vŕtaní studní.