Naftna bušotina: faze projektiranja i razvoja

Plin i nafta su minerali iz kojih se proizvodi gorivo. To je gorivo koje čovječanstvo najviše troši. Nafta se počela izvlačiti relativno davno, ali je u 19. i 20. stoljeću počelo razdoblje intenzivne proizvodnje „crnog zlata“.

Danas je više od 60% svjetskih rezervi nafte koncentrirano na Bliskom istoku, a vodeći potrošači su Sjedinjene Američke Države i Europa. Od devedesetih godina (zbog razvoja alternativnih izvora energije) stopa proizvodnje nafte postupno se smanjivala.

Faze razvoja bunara

Postoji nekoliko faza u razvoju naftnih bušotina:

1. Ovladavanje objektom. Predstavlja poboljšane proizvodnja nafte s minimalnim zasićenjem vode, intenzivnim padom tlaka u akumulaciji, povećanjem broja bušotina i veličinom iskorištavanja nafte u granicama od 10%. Trajanje studije može biti do 5 godina. Pod uvjetom završetka razvoja odnosi se na smanjenje proizvodnje u jednoj godini u odnosu na ukupan broj zaliha sirovina.
2. Osiguravanje konzistentnosti u visokim stopama proizvodnje, ograničeno na 3-17%, ovisno o viskoznosti ulja. Trajanje proizvodnje može varirati od jedne do sedam godina. Broj bušotina se također povećava zbog iskorištavanja rezervi, ali neke od starih se zatvaraju. To ovisi o zasićenosti ulja vodom, što može biti i do 65%. Prema tome, iskorištenje nafte može biti oko 30-50%. Vađenje prirodnog resursa na nekim radovima provodi se silom, metodom mehaničkog pumpanja pumpama.
3. Smanjena proizvodnja. Stopa povrata nafte pada na 10% godišnje, dok se intenzitet proizvodnje smanjuje na 1%. Svaka jažica ide na mehaničku pumpnu metodu. Broj bušotina u rezervi se intenzivno smanjuje. Zasićenje vode u slojevima može doseći 85%. Ovo je najteža faza, jer postoji potreba da se uspori stopa pumpanja nafte. Izračunajte razliku u izvedbi između zadnje faze i podataka je prilično teško, jer je razlika u koeficijentu tijekom nekoliko godina proizvodnje obično minimalna. Tijekom ove tri faze, trzanje slojeva ulja doseže 90% ukupnog volumena.
4. Završna faza. Unos nafte je smanjen na 1%, a koeficijent sadržaja vode raste do maksimalne razine - od 98%. Završen je razvoj naftnih bušotina, nakon čega su zatvorene. No, trajanje ove faze može varirati i dostići 20 godina.

dizajn

Konstruktivne osobine naftnih bušotina osiguravaju:

1. Mehanička stabilnost dijela spremnika uz dno.
2. Mogućnosti za spuštanje opreme u bušotinu, sprječavanje kolapsa formacije.
3. Snažna hidrodinamička veza između naftnih ležišta i dna bušotine.
4. Mogućnosti za proizvodnju nafte iz onih akumulacija koje su zasićene prirodnim materijalom, izoliranjem mjesta zasićenih plinom i vodom, ako se od njih ne planira ekstrakcija.
5. Mogućnost korištenja sustava odvodnje cijelog sloja zasićenog uljem.

Tipična izvedba bušotina

S metodom otvorenog dna, koristi se sljedeća metoda: cipela bunara je obložena i cementirana neposredno prije početka formacije. Zatim slijedi otvaranje rezervoara za ulje, dok niz bušotine ostaje otvoren. Ovaj se dizajn instalira samo ako:

• stijena je dovoljno gusta, homogena i nema slojeve plina ili vode;
• postoje jasni podaci o krovu i dnu bušotine prije ugradnje opreme i otvaranja sloja;
• s malom debljinom slojeva koji se ne mogu fiksirati;
• ako nema potrebe za otvaranjem rezervnih slojeva u blizini.

Prednost ove metode klanja su njezine hidrodinamičke kvalitete. Takvi bunari se smatraju idealnim uzorcima. Međutim, postoje mane. Postoji opasnost od urušavanja, što ograničava djelomično otvaranje rezervnih slojeva zbog utjecaja bušotina na njih.

Filtracijska lica imaju dvije vrste konstrukcija:

1. Proizvodnja se izbuši na dno sloja, postavi se kućište u koje se unaprijed izbuše rupe u odnosu na debljinu sloja ulja i na kraju se izlije cementom. Ovaj dizajn je identičan dizajnu otvorenog dna, ali ovdje postoji učinkovitije fiksiranje bušotine, koje osigurava očuvanje stupa ako dođe do djelomičnog kolapsa.
2. Stupovi cipela cementirani su prije dolaska na krov spremnika. U otvorenom dijelu sloja ugrađen je filtar s finom frakcijom rupa, a prostor između njega i stupca je zabrtvljen. Ovakav dizajn sprječava ulazak pijeska u bunar.

Dizajn s instaliranim filterima u donjem rupu koristi se mnogo rjeđe otvoren, isključivo za probiranje pješčanih zastoja u razvoju formacija sklonih manifestaciji pijeska.

Tu su i perforirane bušotine. Takvi su dizajni vrlo rašireni. Stope korištenja dosežu 90%. Prilikom projektiranja bušotine u spremniku se stvara oznaka, na kojoj se buši bušotinski niz. Donji dio doseže najproduktivniju razinu naftnih ležišta i istražuje se pomoću geofizičkih alata. To vam omogućuje da odredite intervale zasićene vodom, plinom i uljem, za daljnje precizno funkcioniranje objekta. Ovaj dizajn ima nekoliko prednosti:

• Tehnološka obilježja polaganja bušotina i geofizička istraživanja postala su pojednostavljena;
• održava se učinkovita izolacija susjednih slojeva;
• postoji mogućnost otvaranja rezervnih spremnika zasićenih uljem;
• dopušteno je opterećenje na dodatne oznake zone prije dna;
• mogućnost dugotrajnog rada bušotine i očuvanje dijela bušenja.

Takvo perforirano lice ne štiti bunar od pojave zastoja pijeska u slojevima koji su skloni pojavljivanju. Da bi se osigurala zaštita, potrebno je staviti dodatne filtre s malim dijelom rupa kako bi se zadržale male čestice. Međutim, to dramatično povećava otpornost filtera na ulaznu tekućinu spremnika.

Redoslijed operacija bušenja bušotina

Kod bušenja naftnih bušotina, slijed operacija je sljedeći:

1. Stijena se uništava mehanizmom bušenja, nakon čega se bušotina iskopava.
2. Uništeni dijelovi se uklanjaju iz tla na površinu.
3. Postavljena je naftna bušotina, nakon čega je ojačana cementom na određenoj razini.
4. Provedena su geofizička istraživanja i mjerenja.
5. Kolona se spušta do oznake zasićene uljem, koja se otvara, a resurs se ispumpava.

izgradnja

Početna faza izgradnje naftnih bušotina uključuje razvoj stijena dubine i promjera 30 m odnosno 40 cm. Na samom dnu cijevi se spušta, što bi trebalo ukazivati ​​na smjer bušenja. Cjevovodni prostor je cementiran, nakon čega se u cijev postavlja bušotina i spušta se manjim promjerom od 500-800 metara u ispravnom stanju. Ovo mjesto se razvija i cementira kako bi se izolirali nestabilni slojevi stijena.

Nadalje, proces bušenja postaje sve teži, a postizanje radne dubine sloja ulja značajno se usporava. To ovisi o činjenici da su ponekad učinkoviti rezervoari smješteni u obliku nekoliko slojeva, a proizvodnja nafte trebala bi se provoditi iz dubljeg rezervata. U takvoj situaciji uvodi se osrednji stup, koji se cementira izvana.

Nakon što se dostigne tražena radna razina, na nju se ugrađuje glavni stupac proizvodnje, koji je namijenjen ne samo za pumpanje plina i nafte, već i za uvođenje potrebne količine vode kako bi se postigao željeni tlak. Na bočnim zidovima ima rupa, sloj cementa se razlikuje od slojeva ostalih stupova, u njemu se koristi dodatni pribor: centralizeri, nepovratni ventili, pakeri itd., U kojima se stup razlikuje od uobičajenih.

eksploatacija

Rad naftnih bušotina ovisi o tlaku u akumulaciji i podijeljen je na nekoliko načina:

1. Fontana. Izvodi se zbog pritiska plina i vode u međuslojnom prostoru. To je najčešći i ekonomičniji oblik rudarstva.
2. Crpna. Provodi se uz pomoć pumpnih jedinica koje ulje izravno destiliraju u bunar.
3. Dizalo za plin Provodi se uvođenjem visokotlačnog plina u spremnik zbog nedostatka takvih u naslagama.

Vrste načina rada depozita

Podijelite sljedeće vrste načina rada bušotina.

Način tlaka vode uključuje iscrpljivanje i pomicanje naslaga ulja na otvorenim prostorima između slojeva zbog vode u kontaktu s njima. Načini rada podijeljeni su na:

• Tvrdo: ulje je pogodno za bušotine pomoću međuprostorne vodene potpore. To vam omogućuje povećanje nafte.
• Elastična: omogućuje elastičnu kompresiju vodnih resursa, pri čemu se akumulira energija, što omogućuje širenje međustalnog prostora stijena i kretanje resursa u naftni izvor.

Tvrtke specijalizirane za ovo područje mogu koristiti različite metode, ali mnogo ovisi o vrsti zdenca.

Režim tlaka plina sličan je tlaku vode, ali rad generacije provodi se u gornjim slojevima tlakom plinskog prostora. Zbog toga plin istiskuje naftne naslage na površinu do bušotine. Ali ako su nalazišta plina smještena u blizini izvora, oni su u stanju prodrijeti u nju, što značajno smanjuje protok ulja. Stoga postoji rizik smanjenja koeficijenta proizvodnje.

Otopljeni plin koristi se u ležištima ulja, u kojima nema plina i malo vode. Za ekstruziju ulja pomoću otopljenog plina. On se ističe naftna polja i širi se po prazninama. Plin zamjenjuje naftu djelomično zbog niskog tlaka i energije plina između slojeva. Koeficijent iskorištenja nafte u ovom načinu rada je prilično nizak.

Način gravitacije je predviđen kada nema energije u spremnicima. Proizvodnja nafte odvija se samo na uštrb gravitacije samog ulja pomoću nakošenih bušotina.

Bušenje naftnih i plinskih bušotina

Ovisno o položaju šavova, bušenje može biti okomito, vodoravno, nagnuto. Nakon pripreme teritorija i papirologije započinje pripremni rad.

Uz pomoć opreme za bušenje, bušotina se unosi u stijenu do određene dubine, cijevi se kombiniraju u stupove, a zatim fiksiraju cementom kako bi se izbjeglo rušenje stijene. Kada kolona dostigne radno područje, spremnik ulja se otvara i započinje proces pumpanja sirovine.

Tehnologija bušenja

Bušenje je vrlo složena tehnološka operacija koja uključuje nekoliko naknadnih akcija. Uz pomoć bušaće platforme, bačva za teške uvjete uvodi se u zemljinu stijenu. Tehnologija bušenja naftnih bušotina je sljedeća:

1. Provođenje razvoja provodi se na takav način da se uništava stijena kroz snažno bušenje.
2. Dodatni dijelovi izbušene stijene se uklanjaju iz bušotine.
3. Ojačana proizvodnja trupa kućišta.
4. Stijene se istražuju geofizičkom metodom, određuje se smjer bušenja.
5. Spuštanje na željenu radnu dubinu i cementiranje završnog stupca.

Tehnologija bušenja naftnih i plinskih bušotina pruža dva načina:

1. Mehanički - najčešći. Uz pomoć snažnih pneumatskih čekića uništava se sloj zemlje, višak stijene se uklanja bušenjem ili plinom. Podijeljena je na podvrste: rotacijski, šok.
2. non-mehanički:

• toplinsko;
• eksploziv;
• hidraulički;
• električni puls.

Bušenje se izvodi pomoću specijaliziranih bušaćih postrojenja, profesionalnih alata i kompleksa zemaljske opreme koja se koristi za ugradnju, ispumpavanje i održavanje stanica.

Instalacija se sastoji od: opreme za okidanje, dizalice, konstrukcije dizalice, pogonskog pogona, zemaljske opreme, sustava za napajanje bušotine. Uspješan završetak procesa ovisi o svojstvima tekućine za bušenje, koja se priprema na bazi vode ili ulja.

Prvi naftni izvor u Bakuu

Zanimljiva je činjenica da je prva svjetska proizvodnja nafte osnovana u Bakuu, kada je grad bio dio Rusije. Bakurovi znanstvenici su razvili metodu kosog bušenja koja se koristi širom svijeta. Prva naftna bušotina izgrađena je u Bakuu 1846. godine. To uključuje postavljanje polja na veliku udaljenost od crpne stanice. Razvijena je metoda u kojoj se pumpa za bušenje odvaja, što omogućuje istodobno crpljenje nafte iz više izvora. Tako je količina proizvedene nafte na tom području uz pomoć bušotina do 1890. godine iznosila gotovo sedamnaest milijuna barela. Do 1901. godine svjetski postotak proizvodnje nafte u ovoj regiji iznosio je 95%.