Naftna vrtina: faze načrtovanja in razvoja

Plin in nafta sta minerali, iz katerih se proizvaja gorivo. To je gorivo, ki ga človeštvo najbolj porabi. Olje se je začelo pridobivati ​​razmeroma dolgo nazaj, vendar se je obdobje intenzivne proizvodnje črnega zlata začelo v 19. in 20. stoletju.

Danes je več kot 60% svetovnih zalog nafte skoncentrirano na Bližnjem vzhodu, vodilni potrošniki pa so Združene države Amerike in Evropa. Od devetdesetih let (zaradi razvoja alternativnih virov energije) se je stopnja proizvodnje nafte postopoma zmanjševala.

Faze razvoja

Obstaja več faz v razvoju naftnih vrtin:

1. Obvladovanje predmeta. Predstavlja okrepljeno proizvodnje nafte z minimalno nasičenostjo vode, intenzivnim padcem tlaka v rezervoarju, povečanjem števila vrtin in velikostjo pridobivanja nafte v mejah 10%. Študija lahko traja do 5 let. Pod pogojem dokončanja razvoja se nanaša na zmanjšanje proizvodnje v enem letu glede na skupno število zalog surovin.
2. Zagotavljanje doslednosti pri visokih stopnjah proizvodnje, omejeno na 3-17%, odvisno od viskoznosti olja. Dolžina proizvodnega časa se lahko spreminja od enega leta do sedmih let. Zaradi izkoriščanja rezerv se povečuje tudi število vrtin, vendar se nekateri od njih zapirajo. To je odvisno od nasičenosti olja z vodo, ki je lahko do 65%. Tako lahko pridobivanje nafte znaša približno 30-50%. Pridobivanje naravnega vira pri nekaterih obdelavah se izvaja s silo, z metodo mehanskega črpanja s črpalkami.
3. Zmanjšana proizvodnja. Stopnja izkoriščenosti nafte se zmanjša na 10% na leto, intenzivnost proizvodnje pa se zmanjša na 1%. Vsak vodnjak preide na mehansko črpalno metodo. Število vrtin v rezervi se intenzivno zmanjšuje. Vodna nasičenost plasti lahko doseže 85%. To je najtežja faza, saj je treba upočasniti stopnjo črpanja nafte. Izračunajte razliko v uspešnosti med zadnjo fazo in podatki je precej težko, saj je razlika v koeficientu večletne proizvodnje navadno minimalna. Med temi tremi fazami dosežejo odboji oljnih plasti 90% skupne prostornine.
4. Zadnja faza. Vnos nafte se zmanjša na 1%, koeficient vsebnosti vode pa se dvigne na najvišjo raven - od 98%. Razvoj naftnih vrtin je zaključen, potem pa se zaprejo. Toda trajanje te faze se lahko razlikuje in doseže 20 let.

Gradnja

Konstruktivne lastnosti naftnih vrtin zagotavljajo:

1. Mehanska stabilnost dela rezervoarja ob dnu.
2. Priložnosti za spuščanje opreme za vrtanje v vrtino, ki preprečuje propad tvorbe.
3. Močna hidrodinamična povezava med rezervoarji za olje in dnom vrtine.
4. Priložnosti za proizvodnjo nafte iz tistih rezervoarjev, ki so nasičeni z naravnim materialom, z izoliranjem mest, nasičenih s plinom in vodo, če se iz njih ne načrtuje ekstrakcija.
5. Možnost uporabe drenažnega sistema celotnega oljno nasičenega sloja.

Tipično oblikovanje vrtinskih vrtin

Z odprto metodo zakola uporabljamo naslednjo metodo: čevelj z vrtine se tvori in cementira tik pred začetkom tvorbe. Sledi odprtje oljnega rezervoarja, medtem ko ostaja vrvica odprta. Ta oblika je nameščena samo, če:

• skala je dovolj gosta, homogena in nima plinskih ali vodnih plasti;
• pred vgradnjo opreme in odprtjem plasti so jasni podatki o strehi in dnu vrtine;
• z majhno debelino plasti, ki je ni mogoče pritrditi;
• če ni potrebe po odprtju rezervnih slojev v bližini.

Prednost tega načina zakola so njegove hidrodinamične lastnosti. Takšni vodnjaki so idealni vzorci. Vendar pa obstajajo slabosti. Obstaja nevarnost propada, ki omejuje delno odpiranje rezervnih plasti zaradi vpliva vrtalnih plošč na njih.

Filtracijski obrazi imajo dve vrsti konstrukcije:

1. Proizvodnja se izvrši na dno plasti, vstavi se ohišje, v katerem so vnaprej izvrtane luknje proti debelini oljne plasti in se na koncu zlije s cementom. Ta zasnova je identična zasnovi odprtega dna, toda tu je učinkovitejša pritrditev vodnjaka, ki zagotavlja ohranitev kolone, če pride do delnega zdrsa.
2. Stebri za čevlje so cementirani, preden dosežejo streho rezervoarja. V odprtem delu plasti je nameščen filter z drobnimi delci lukenj, prostor med njim in kolono pa je zatesnjen. Ta oblika preprečuje vstop peska v vodnjak.

Konstrukcija s filtri, nameščenimi v podvodno odprtino, se uporablja precej manj pogosto odprta, izključno za presejanje zastojev peska pri razvoju formacij, nagnjenih k manifestaciji peska.

Obstajajo tudi perforirane vrtine. Taki modeli so zelo razširjeni. Stopnje uporabe dosegajo 90%. Pri načrtovanju vrtine se v rezervoarju naredi oznaka, do katere se izvrši vrtina. Spodnji del dosega najbolj produktivno raven naftnih nahajališč in je raziskan z uporabo geofizikalnih orodij. To vam omogoča, da določite časovne intervale, nasičene z vodo, plinom in oljem, za nadaljnje natančno delovanje objekta. Ta oblika ima več prednosti:

• Tehnološke značilnosti polaganja jam in geofizikalne raziskave so postale enostavnejše;
• vzdržuje se učinkovita izolacija sosednjih plasti;
• obstaja možnost za odprtje rezervnih rezervoarjev, nasičenih z oljem;
• dovoljena je obremenitev dodatnih oznak v območju pred dnom;
• možnost dolgotrajnega obratovanja vrtine in ohranitev preseka vrtanja.

Takšna perforirana površina ne varuje vodnjaka pred pojavom peščenih zastojev v slojih, ki so nagnjeni k pojavu. Za zaščito je potrebno dodati dodatne filtre z majhnim deležem lukenj, da se zadržijo majhni delci. Vendar pa to dramatično poveča odpornost filtrov na vstopno tekočino.

Zaporedje operacij za vrtanje vrtin

Pri vrtanju naftnih vrtin je zaporedje operacij naslednje:

1. Kamen se uniči z vrtalnim mehanizmom, po katerem se strgalni vodnjak izkopa.
2. Uničene dele odstranimo iz talne luknje na površino.
3. Vgrajena je naftna vrtina, po kateri je na določeni ravni ojačana s cementom.
4. Izvajajo se geofizikalne raziskave in meritve.
5. Kolona se spušča do oznake nasičene nafte, ki se odpre in se izčrpa.

Gradnja

Začetna faza gradnje naftnih vrtin vključuje razvoj skal z globino in premerom 30 m oziroma 40 cm. Na samem dnu cevi je spuščena, kar naj bi kazalo smer vrtanja. Prostor v bližini cevke je cementiran, po katerem se v cev vstavi vrtina in se spusti z manjšim premerom 500-800 metrov v delovnem stanju. Ta lokacija se razvija in cementira za izolacijo nestabilnih kamnin.

Nadalje, postopek vrtanja je otežen in doseganje delovne globine oljne plasti se znatno upočasni. To je odvisno od dejstva, da so včasih učinkoviti rezervoarji v obliki več plasti, pri čemer je treba proizvodnjo olja izvajati iz globljega rezervnega območja. V takšni situaciji se vnaša povprečen stolpec, ki je na zunanji strani cementiran.

Po doseganju zahtevane delovne ravni je na njej nameščen glavni proizvodni stolpec, ki ni namenjen samo za črpanje plina in olja, temveč tudi za vnos zahtevane količine vode, da se doseže želeni tlak. Na stranskih stenah so luknje, cementni sloj je drugačen od plasti drugih stebrov, v njem pa se uporabljajo dodatni pripomočki: centralizatorji, protipovratni ventili, pakirniki itd., Pri katerih se stolpec razlikuje od običajnih.

Operacija

Delovanje naftnih vrtin je odvisno od tlaka v rezervoarju in je razdeljeno na več načinov:

1. Fontana Izvaja se zaradi pritiska plina in vode v vmesnem prostoru. To je najpogostejša in najbolj ekonomična vrsta rudarstva.
2. Črpanje. Izvaja se s pomočjo črpalnih enot, ki destilirajo olje neposredno v vodnjak.
3. Dvigalo za plin Izvaja se z uvajanjem visokotlačnega plina v rezervoar zaradi pomanjkanja takšnih plinov v usedlinah.

Vrste načinov delovanja depozitov

Delite naslednje vrste načinov delovanja vrtin.

Način vodnega tlaka vključuje izčrpanje in premikanje naftnih nahajališč v odprtih prostorih med plasti zaradi vode v stiku z njimi. Načini so razdeljeni na:

• Trdo: olje je primerno za vodnjake s pomočjo intersticijske vodne podpore. To vam omogoča povečanje izkoristka nafte.
• Elastičnost: omogoča elastično stiskanje vodnih virov, pri katerih se akumulira energija, kar omogoča razširitev medmestnega skalnega prostora in premik vira v vrtino.

Podjetja, specializirana za to področje, lahko uporabljajo različne metode, vendar je veliko odvisno od vrste vrtine.

Način tlaka plina je podoben tlaku vodnega tlaka, vendar se delovanje proizvodnje v zgornjih plasteh izvaja s pritiskom plinskega prostora. Zaradi tega plin iztisne oljne nanose na površino v vrtino. Ampak, če so nahajališča plina v bližini vodnjaka, lahko prodrejo v to, kar bistveno zmanjša pretok olja. Zato obstaja tveganje zmanjšanja koeficienta proizvodnje.

Raztopljeni plin se uporablja v naftnih depozitih, v katerih ni plina in malo vode. Za ekstruzijo olja z raztopljenim plinom. Izstopa iz njega naftnih polj in se širi po prazninah. Plin premakne olje deloma zaradi nizkega tlaka in plinske energije med plasti. Koeficient izkoristka olja v tem načinu je precej nizek.

Način gravitacije je zagotovljen, ko v rezervoarjih ni energije. Pridobivanje olja poteka le na račun težnosti samega olja z uporabo poševnih vrtin.

Vrtanje naftnih in plinskih vrtin

Glede na lokacijo šivov je lahko vrtanje navpično, vodoravno, nagnjeno. Po pripravi ozemlja in dokumentaciji se začnejo pripravljalna dela.

S pomočjo vrtalne opreme se vrtina vrtine vnese v skalo do določene globine, cevi se združijo v stebre, nato pa se pritrdijo s cementom, da se prepreči propad kamnin. Ko kolona doseže delovno območje, se rezervoar za olje odpre in začne se črpanje surovine.

Tehnologija vrtanja

Vrtanje je zelo kompleksna tehnološka operacija, ki vključuje več nadaljnjih ukrepov. S pomočjo vrtalne naprave se v zemeljsko skalo vstavi težka cev. Tehnologija vrtanja naftnih vrtin je naslednja:

1. Vodenje razvoja poteka tako, da se uniči skala z močnim vrtanjem.
2. Iz vrtine se izločijo dodatni deli vrtine.
3. Okrepljena proizvodnja debla v ohišju.
4. Kamnine so raziskane z geofizikalno metodo, določena je smer vrtanja.
5. Sledi spuščanje na želeno delovno globino in cementiranje zadnjega stebra.

Tehnologija vrtanja naftnih in plinskih vrtin ima dva načina:

1. Mehanski - najpogostejši. S pomočjo močnih pnevmatskih kladiv se plast zemlje uniči, odvečna skala se odstrani z vrtanjem blata ali plina. Razdeljen je na podvrste: rotacijski, šok.
2. Nemehansko:

• toplotna;
• eksploziv;
• hidravlična;
• električni impulz.

Vrtanje se izvaja z uporabo specializiranih vrtalnih strojev, strokovnih orodij in kompleksa zemeljske opreme, ki se uporablja za vgradnjo, črpanje in vzdrževanje postaj.

Instalacijo sestavljajo: oprema za izklop, dvižna ploščad, konstrukcija kljuke, električni pogon, zemeljska oprema, sistem za dovajanje vrtalnih tekočin. Uspešen zaključek procesa je odvisen od lastnosti tekočine za vrtanje, ki je pripravljena na osnovi vode ali olja.

Prva naftna vrtina v Bakuju

Zanimivo je, da je bila prva proizvodnja nafte na svetu ustanovljena v Bakuju, ko je bilo mesto del Rusije. Prav Baku so razvili metodo poševnega vrtanja, ki se uporablja po vsem svetu. Prva naftna vrtina je bila zgrajena v Bakuju leta 1846. To vključuje postavitev polja na veliko razdaljo od črpalne postaje. Razvita je bila metoda, v kateri se iztekajo vrtalne črpalke, ki omogočajo istočasno črpanje nafte iz več virov. Tako je količina nafte, proizvedene na območju s pomočjo vrtalnih ploščadi do leta 1890, znašala skoraj sedemnajst milijonov sodov. Do leta 1901 je svetovni delež proizvodnje nafte v tej regiji znašal 95%.