ЗНАЧЕНИЕ НЕФТИ И ГАЗА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ РФ. Реферат.
ЗНАЧЕНИЕ НЕФТИ И ГАЗА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ РФ. Реферат.
ЗНАЧЕНИЕ НЕФТИ И ГАЗА В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ РФ
Нефтепереработка и нефтедобыча в РФ и за рубежом, мировые цены.
Основной район добычи нефти - среднее Приобье, добычи газа - Крайний Север
(п-ов Ямал).М/р-«гиганты».
70-80 % добываемой российской нефти и 90-95% газа приходится на Тюменскую
область. Геологоразведочная отрасль является убыточной, дотационной
отраслью.
Исчерпаемость разведанных запасов ~=70 лет для нефти и ~=60 лет для газа.
Нефть в основном состоит из углеводородов от нафтеновых (метанового ряда)
до ароматических (циклических). Нефть является жидкостью.
Нефть состоит из:
* углеводорода= 79,5 -87,5%,
* водорода = 11-14,5%,
* сера, кислород, азот = 0,5-8%,
* металлы (ванадий, вольфрам, железо, алюминий) = 0,02-0,03%.
Цвет нефти зависит от ароматических углеводородов. Белая нефть- уникальная
(Баку).
Таллинское м/р - самая качественная нефть в Зап.Сиб. Для улучшения
качества нефти- нефть высококачественную, светлую добавляют в нефть более
низкого качества.
Природный газ:
* углерода = 42-78%,
* водорода = 14-24%,
* азот ~=11% (иногда может достигать 95%),
* сера, сероводород= 1-2%.
Не имеет запаха.
В 1860 году 70% мирового потребления топлива приходилось на дрова, 24,7%
на уголь и лишь 1% на нефть и газ. В конце 20-х, нач. 30-х гг - 17%
энергоресурсов приходится на нефть. В 1980 г. энергопотребление - на долю
нефти - 46,2%; газа - 18,8%; угля - 28,4%; дров - 6,6%.
21 век считается веком газовых технологий. Нефть в качестве энергоресурса
будет заменена на газ. Использование газа удобнее по сравнению с
использованием нефти.
ОСНОВНЫЕ РАЙОНЫ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ГАЗА.
В 1900 году нефть добывалась в 10 странах: России, США, Индонезии,
Румынии, Австрии, Венгрии, Индии, Канаде, Германии, Перу.
Во 2-й половине 60-х г в 50 странах.
На долю США, СССР, Венесуэлы, Кувейта, Саудовской Аравии, Ирана, Ливии
приходилось 80 % мировой добычи.
В середине 70-х годов сформировалось 5 главных регионов имеющих
нефтегазовую промышленность: СССР, страны Ближнего и Среднего Востока,
Венесуэла, Нигерия, Ливия, Алжир.
Почти весь природный газ и 2/3 нефти мира добывались в США. Основным
нефтегазоносным районом является Аляска.
Начиная с 1974 г. СССР занимает 1 место в мире по добыче нефти, т.к. были
открыты м/р в Зап. Сиб. В пределах бывшего СССР нефть и газ выявлены в
различных частях стран Западной Украины, Прибалтики, Востока РФ, Сахалина;
от южных районов Ср. Азии до побережья Сев. Ледовитого океана. В пределах
ССР выделено 12 нефтегазоносных провинций и 10 самостоятельных
нефтегазовых перспективных областей:
1. Южно-Каспийская н.-г. провинция (Азербайджан);
2. Волго-Уральская н.-г. провинция (Татария, Башкирия);
3. Тимано-Печерская н.-г. пр-ция (республика Коми, Коми-Ненецкий
автономный округ, Архангельская область);
4. Прикаспийская н.-г. пр-ция (р-он Астрахани, частично Казахстан);
5. Днепровско-Принетская н.-г. пр-ция (Белорусь, Украина, часть России);
6. Северо-Кавказская мангышлакская н.г. пр-ция (Калмыкия,
Кабардино-Балкария, Сев. Осетия, Чечня, Ингушетия, Дагестан, часть
Азербайджана, Казахстан);
7. Западно-Сибирская пр-ция (23 сентября1953 в р-не Березово была открыта
первая газовая скв., но была нарушена технология бурения скв., скв.
фонтанировала 9 месяцев);
8. Амударьинская г.-н. пр-ция (вост и зап. Туркмения);
9. Енисейско-Анабарская г.-н. пр-ция (Вост. Сибирь);
10. Лено-Тунгусская н.-г. пр-ция (Вост Сибирь);
11. Лено-Вилюйская н.г. пр-ция (Вост. Сибирь);
12. Охотская н.г. пр-ция (о-в Сахалин, вост. Камчатская н.г. область).
По разным оценкам извлекаемые начальные потенциальные запасы нефти в
недрах земли составляют 185-390 млрд. тонн, включая 60 млрд. добытой
нефти. Мировые запасы природного газа оценивают в 150-210 трлн. м^3,
включая 70 разведанных трл. м^3. С 1999-2000 г - максимальная добыча нефти
по всему миру. В дальнейшем будет спад. Основные перспективные районы на
добычу нефти и газа - акватории северных морей. В Тюменской обл. Карское
море. В Санкт-Петербурге существует институт бурения и разработки н.-г.
добывающих областей акваторий сев. морей.
Горные породы делятся на - магматические и осадочные. В основном м/р нефти
и газа связаны с осадочными горными породами.
ФИЛЬТРАЦИОННО-ЕМКОСТНЫЕ СВ-ВА
Нефть и газ залегают в пластах- коллекторах. Пласты- коллектора
характеризуются наличием ФЕС (фильтрационно-емкостных свойств).
Наблюдается слоистое залегание пород - верхняя граница пласта кровля,
нижняя часть - подошва пласта. Пласты- коллектора в Зап.Сиб. представлены
терригенным типом коллекторов.
Терригенный пласт- пласт коллектор, который представлен песчано
-глинисто-алевритистым материалом. (Алевриты- пластичные глины,
образовавшиеся за счёт метаморфических изменений).
Разрез З. Сиб. На 80% состоит из глиносодержащих пород. 15-20 %- пласты
коллектора.
Особенность м/р ЗС - в основном горные породы представлены
глиносодержащими породами. С точки зрения бурения район ЗС относится не к
самым сложным ( к рядовым), т.к. породы мягкие.
К ФЕС относится общая и открытая пористость(изменяется в %) и
проницаемость (изменяется в мкм^2 микрометрах).
Общая пористость- количество пустот, которые находятся в ед. объёма
породы, т.е. отношение объёма всех пустот к самому единичному объёму).
(поровое пустотное пространство)
Эффективная пористость - обусловлена наличием пор, которые сообщаются м/д
собой и по которым, под действием перепада давлений может происходить
передвижение пластовых флюидов. (пустотное пространство сообщающихся пор)
Обуславливает извлечение нефти или газа благодаря открытости пор. Пласт
коллектор должен обладать эффективной пористостью.
Проницаемость - возможность при создании давления на пласт передвижения
флюида пластов. Величина пористых каналов обеспечивает проницаемость.
Любой пласт коллектор подстилается покрышками (над коллектором и под ним).
Покрышки в основном глинистые. Глина обладает достаточной общей
пористостью (40%), но эффективной пористости нет, поры закрытые. Поэтому
глинистые пласты могут быть только покрышками.
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
Все горные породы обладают физико-механическими свойствами. В бурении
важна твёрдость пород. Все горные породы по категории твёрдости делятся на
5 видов пород:
* М мягкие,
* С средние,
* Т твёрдые,
* К крепкие,
* ОК очень крепкие.
Разрез ЗС представлен породами М и С. Т встречаются гораздо реже.
Чаще всего горные породы не представлены только С или М породами.
Существуют пропласты. МС- мягкие с пропластами средних.
Твердость минералов измеряется по шкале МООСА от 1 до 10 (для чистых
минералов), 1- тальк, 10- алмаз.
Шифр МСТКОК для долот.
Учитывается тип породы для которой предназначено долото. Типы долот
подбираются в соответствии с твёрдостью породы.
С увеличением глубины увеличивается внутрипластовое давление. Если нет
данных об аномальности пласта то Рпл=Ргст=rgh, т.е. пластовое давление =
гидростатическому, r=1000 кг/м^3.
Коэффициент аномальности - Ка= истинное пластовое давление к
гидростатическому.
Там где Ка>1 - АВПД - аномально высокие пластовые давления.
Там где Ка80м/с)
Применение:
- для бурения необразивных М/С тв. г/п
Недостатки:
- быстрый износ режущих кромок
- износ боковых поверхностей лопастей долот, что приводит к
-vO/ долота и скв.
- требует создания -^крут. момента и -^нагрузки, но при этом
-vустойчивость, т.е. -^вероятность искривления скв.
13-Типы трехшарошечных долот, их усл. Обозначения, маркировка и область
применения
- класс
- зубчатое вооружение
- штырьевое вооружение
- комбин. вооружение (зуд+штырь)
- группа (ограниченность диапазона твердости)
- М - мягкие породы
- С - средние
- Т - твердые
- К - крупкие
- тип долота (абразивность и твердость г/п)
- М; МЗ; МС; МСЗ; С; СЗ; СТ; Т; ТЗ; ТК; ТКЗ; К; ОК.
- маркировка
- [ диаметр]-[тип породы]-[особ. опоры/промывки]
- применение
- широкое применение ~90%.
14-Шарошечные долота, их разновидности, основные узлы и элементы,
особенности вооружения
Основные эл-ты:
- лапы, цапфы
- опоры (открытые/герметизированные(У))
- на подшипн. качения(В)/кач-скольж-кач(Н)/???(А)
О- система подш., для крепления шарошки на цапфе и для
восприятия осевых/радиальных нагрузок. Констр. опр.
типом/O/ долота
- шарошки с породоразр. эл-ми
- промыв. отв. (центр. пром.(Ц)/боковая(Г))
- присоед. резьба
Вооружение:
- зубцы (фрезированные/накатка)
- штыри (впресовываются)
распологаются концентрическими венцами
- ТКЗ - комбинированные
- О, ОК - сферические
- М, С - клиновидные
15-Схема расположения шарошек в долоте, управление скольжением шарошек
долота, коэф. скольжения
- с пересечением осей шарошек с осью долота в одной точке
- со смещением осей шарошек по направлению вращения
долота + положению, при котором их оси пересекаются в
одной точке (положительное смещение)
Управление скольжением шарошек долота достигается путем
смещения осей шарошек или увеличением многоконусности
- у долот со смещенными осями шарошек, -^скольжение
шарошек по забою и поэтому -^ эффект скалывания
Коэфициент скольжения - интенсивность проскальзывания зубьев шарошек по
забою. = делению суммы площадей, описываемых за один оборот долота
зубьями, на площадь забоя скв.
- у шарошек с гладким конусом, и у которых ось и ее
образующие пересекаются с осью долота к.с.=0 (дробление
породы), во всех других случаях к.с.=0,01-0,15
(проскальз-щие шарошки дробяще-скалывающего действия)
16-Конструктивные особенности опор трехшарошечных долот для низко и
высокооборотного бурения
- Низкооборотное (Н) n3000м
Приемущество:
- увеличение проходки в кратное число раз
Недостатки:
- снижается V[МЕХ] проходки
Алмазы:
- природные/синтетические
h5000м)
- глубокие (1000-5000м)
- мелкие ( Д=400мм. Если дебит 100-150 м^3/сут =>
Д=140-146мм. Рассчеты проводят снизу вверх, а бурят сверху вниз.[С учётом
Д муфтового соед-я, по табл. Выбирают Д долота, округляя его до ГОСТа.
Затем рассчитывают внутр-ий Д предыдущей колонны к Д долота, полученному
ранее+удвоенную вел-ну зазора(табл), чтобы долото проходило свободно.
Округляем этот Д до ближайшего по ГОСТУ+удвоенную толщину стенки
трубы(табл)получаем наружный Д предыдущей трубы с учётом муфтовых
соединений выбираем долото под предыдущую колонну.] Устье скв. Д.б.
надёжно закреплено, т.к. все последующие работы ведутся с устья скв.
Назначение обсадных колонн:
1. закрепление стенок скв.с пом-ю цементного камня м-ду стенкой скв.и
стенкой колонны.
2. Предохранять ВХБН от попадания в них продуктов бурения.
3. Изолировать водо- и нефтеносные пласты др. от др.
4. Изолировать отдельные продуктивные пласты др. от др.
Обс колонны м.б. с постоянной толщиной или с утолщёнными стенками
наружу.Толщина стенок и материал выбираются с учётом след. нагрузок. Обс.
Колонна в процессе экспл-ии испытыает:
* растягивающие нагрузки
* сжимающие нагрузки(р-я забоя)
* избыточное внутр. Давл.
* избыточное нар. Давл.
Способы бурения
Ударно-канатный способ бурения
Суть - разрушение г/п на забое путем периодических ударов долота
Особенности:
- разрушение г/п любой твердости благодоря -^мощности,
развиваемой в момент удара
- -vV[МЕХ] (несколько метров в час)
- отсутствуют бур. насосы, очистные соор., что позволяет
облегчить и упростить БУ, снизить энергоемкость
- в процессе прохода породы, в скв. отсутствует пром.
жидкость, => нет противодавления жидкости на стенки скв.,
что увеличивает вероятность осыпи/обвала стенок, а так же
отсутствует загрязнение прод. пласта при его вскрытии
Применения:
- при бурении на воду (отсутств. глинизация прод. пласта)
- в угольной и горнорудной промышленности
- при бурении неглубоких геологоразведочных скв.
- НЕ применяется в н/г промышленности
9-Реактивно-турбинный способ бурения, область применения, особенности
технологии.
Используется при бурении скв. -^O/(394-920мм)
Два турбобура типа Т12 размещены + и жестко содинены между собой
Особенности:
- конструкция достаточно проста, поэтому он получил
широкое применение при бурении стволов большого O/.
- -^степень верт. ствола, что обьясн. эффектом “отвеса”.
Недостатки:
- быстрый износ долота
- требуется усиление насосной группы и -^расхода ПЖ
- необходимость точной сборки агрегатов для избежания
разновысокости долот
- невысокие проходки на долото
- необходимо жесткое крепление турбобура
10-Шнековое бурение, гидро- и пневмоударники, шлангово-кабельное бурение
Шнековое бурение
Порода разрушается долотом, шлам выносится шнеком. Мелкие частицы
втираются в стенки и стенки становятся устойчивее.
малоэффективен
- в пластических породах и плавунах
- глубина =пласт.давл. На каждые
100м давление ув. на 1 Мпа. Плотность бур.р-ра выбирают т.о., чтобы не
было проявления из скважины или чтобы не поизошло ГРП гидроразрыва пласта.
Чаще всего бурение произ-ся на репрессии, т.е. с учётом коэффициента
запаса, кот. Меняется с глубиной.
ТУРБОБУР - многоступенчатая турбина, состоящая из двух деталей: статора и
ротора.
Число ступеней от 25 до 350. Каждая ступень состоит из статора, жёстко
соединённого с корпусом турбобура и ротора, укреплённого на валу
турбобура. В статоре и роторе поток промывочной жидкости меняет напр-е
движения и перетекая из ступени в ступень отдаёт часть гидравлич.мощности
каждой ступени, поэтому мощность, создаваемая всеми ступенями суммируется
на валу турбобура и подводятся к долоту. Для эффективной работы турбобура,
необходимо иметь около 100 турбин. С увеличением числа турбин,
увеличивается мощность и вращающий момент турбобура, но уменьшается
частота вращения вала турбобура.
Односекционные многоступенчатые турбобуры. В односекционном турбобуре чаще
всего 100 турбин, т.е. 100 статоров и 100 роторов. В процессе работы
турбобура, он испытывает:
* осевые нагрузки сверху вниз (от веса деталей урбобура, от перепада
давления бур-го р-ра)
* сжимающие усилия снизу вверх (от реакции забоя)
* радиальные нагрузки
На базе односекционного турбобура созданы 2-х, 3-х, 4-х секционные.
Отдельные секции соед-ся м-ду собой посредствам резьбы, а валы с пом-ю
муфт.
Для бурения с отбором керна служат колонковые турбобуры (турбодолота). В
конструкци для отбора керна обязательно предусматриваются применение
грунтоноски. Колонковый турбобур прредст-ет из себя турбобур с полым
валом. Туда помещается съёмная грунтоноска. Она состоит из:
* Головки,
* верхней трубы,
* клапана (кот.нужен для выпуска промыв.жидкость вытесняемой керном
из колонковой трубы и кернодержателя),
* приспособление для захвата грунтоноски ловителем (нах-ся в верхней
части головки)
ЭЛЕКТРОБУР. Долото с электробуром спускают в скважину на бурильной
колонне. эл. энергию подают от силового трансформатора с дневной пов-ти по
кабелю, подвержанному к бур.шлангу, второй кабель проходит внутри бур-ой
колонны и третий кабель для питания 3-х фазного двигателя явл-ся сама
бур.колонна.
В.З.Д. Винтовой забойный двигатель. Рабочий орган ВЗД - это винтовая пара
статор и ротор. Статор- металлич.труба к внутренней пов-ти,
кот.привулканирована резиновая обкладка, имеющая 10 винтовых зубьев левого
направления, обращённых к ротору. Ротор - изготовлен из высоколегированной
стали с 9-ю винтовыми зубьями левого направления. Ротор расположен
относительно статора эксцентрично.
При движении промывочной жидк-ти, планетарное обкаывание ротора по зубьям
статора обеспечивает образование высокого и низкого давления по всей длине
забойного двигателя.
К рабочим характеристикам ГЗД и ВЗД относятся:
* Вращающийся момент,
* Частота вала забойн.двиг-ля,
* Мощность заб.двиг-ля,
* Перепад давления в турбобуре
* КПД
ПРОМЫВКА И ПРОДУВКА СКВ.
Периодическую промывку скв начали применять со 2-й половины 19 века, т.е.
когда был распространён ударный способ бурения. (ударный способ - при
падении груза, происходило выдалбливание грунта, желонкой удаляли породу,
при применении воды, разрушение происходило лучше).
Вращательный способ бурения вызывал необходимость непрерывной промывки
разрушающих горных пород. Первая промывочная жидкость - вода.
Основные функции буровых растворов:
1. вынос шлама на дневную поверхность (очистка забоя);
2. удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии при
остановке циркуляции;
Структура раствора - статическое напряжение сдвига, сила нарушающая
состояние покоя (во время остановки циркуляции);
3. создавать противодавление на стенки скв предотвращающее обвалы пород и
предупреждая водо-газо-нефтепроявление. то rgh 0x01 graphic
Страницы: 1, 2, 3, 4
|