Общие сведения о нефти и газе. Роль и значение буровых работ презентация

в развитие технологии и техники бурения.
Понятие о строительстве скважин, конструкция скважины, ее элементы. Способы бурения.
Горно-геологические условия бурения, физико-механические свойства горных пород
Буровые долота, их классификация, конструкция
Забойные двигатели, их классификация, конструкция, принцип действия
Бурильная колонна, конструкция ее элементов
Режим бурения, параметры и показатели работы долота
Промывка скважин и промывочные жидкости, регулирование свойств промывочной жидкости
Осложнения в процессе бурения, предупреждение и ликвидация осложнений
Основы гидравлических расчетов в бурении
Направленное бурение, горизонтально разветвленные скважины
Вскрытие и опробование продуктивных пластов
Крепление и цементирование скважин
Освоение и испытание скважин
Буровое оборудование. Буровая установка, ее функции и техническое оснащение.
Цементировочное оборудование

Недра, 1988. –359 с.
Калинин А.Г., Левицкий Л.3., Никитин Б.А Технология бурения разведочных скважин на нефть и газ. – М.: Недра, 1998. – 440 с.
Вадецкий, Ю. В. Бурение нефтяных и газовых скважин: учебник. - М.: Академия, 2006.-351 с.: ил.
Дополнительная
Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. В 4 книгах. – М.: Недра, 1995/1997.
Соловьев Е.М. Заканчивание скважин. – М.: Недра, 1979. – 303 с.
Логвиненко С.В. Цементирование нефтяных и газовых скважин. – М.: Недра, 1986. – 280 с.
Иогансен К.В. Спутник буровика: Справочник. – М.: Недра, 1990. – 302 с.
Чубик П.С. Практикум по промывочным жидкостям. Томск: изд. ТПИ им.С.М. Кирова, 1991 – 100 с.
Мазур, И. И. Нефть и газ. Мировая история / И. И. Мазур. - М.: ЕЛИМА, 2004. - 890 с.
Хайн, Норман Дж. Геология, разведка, бурение и добыча нефти / Н. Д. Хайн. - М.: Олимп-Бизнес, 2004. - 726 с.

отечественных инженеров и ученых в развитие технологии и техники бурения.
Понятие о скважине, ее конструкции и элементах. Классификация скважин.

Лекция № 1

планеты,
в том числе, на долю нашей страны приходится разведанных запасов:
природного газа – 32 % (первое место в мире!),
нефти – 4,9 %,
угля – 16 %.

раз больше, чем в США и странах Западной Европы.

проблемы от вступления в ВТО (рыночные цены на энергоносители внутри страны приводят к низкой конкурентноспособности многих наших товаров)

млрд. тонн, а прогнозные оцениваются цифрой в 250-270 млрд. тонн.

Сафиева, 2008

(сверхги-гантских) месторождений газа с запасом более 1 трлн. м3 насчитывается в мире одиннадцать, семь из них находится в России, включая самые крупные из них Уренгойское и Ямбургское с начальным извлекаемым запасом около 4 трлн. м3

и составляют около 1090 млрд. тонн.
Мировые потенциальные запасы углей оцениваются в 11 трлн. тонн.
На долю трех стран мира (бывшего СССР, США, Китая) приходится около 60 % ресурсов углей.
Из семи уникальных месторождений (с запасом более 500 млрд. тонн) пять находится в России, самое крупное из них Тунгусское (с запасом угля более 2 трлн. тонн).
Особенно возрастет использование угля после 2040 г., когда угроза быстрого исчерпания нефти станет реальной.

в:
- удобстве при транспортировке и использовании;
- высокой теплотворной способности,

при сжигании выделяется из :
одного кг нефти - 46 тыс. кДж;
одного кубометра газа - 38 тыс. кДж;
одного кг угля - 29 тыс. кДж.

газа – на 65 лет,
а углей – на 250 лет.

В перспективе, по всей видимости, ядерная энергетика составит основу энергетики XXI века.

Нефть использовали :
- в военных целях (смесь нефти, серы и селитры – самый древний напалм);
- как вяжущий и гидроизоляционный материал;
- в медицинских целях (для заживления ран) и для освещения жилищ (курорт Нафталан).

фракции керосина (1745 г, Ухта). Мазут использовали как колесную смазку, бензин и все остальные фракции сжигали
Изобретение двигателя внутреннего сгорания (ДВС) Рудольфом Дизелем (90 годы ХIХ века)- найдено применение бензину

Abraham Gesner
(1797-1864)

The modern era
of oil usage began in 1846
when Gesner perfected
the art of paraffin distillation.

и газа 1

парафин

Как добывают нефть: красивая 3d анимация работы скважины

– с целью сооружения скважины.

Что такое бурение и зачем оно нужно?

7

мал по сравнению с её длиной по стволу «H», сооруженная без доступа человека на забой.

9

Что такое скважина?

поверхности земли, а также строительных целей, для создания и укрепления фундаментов и оснований.

длина) и местоположением интервалов цементирования пространства за колоннами. 

Конструкция скважины должна обеспечить высокое качество строительства скважины как долговременно эксплуатируемое сложного нефтепромыслового объекта, предотвращение аварий и осложнений в процессе бурения и создание условий для снижении затрат времени и материально-технических средств на бурение.

Кроме того, конструкция скважины должна обеспечивать: • доведение скважины до проектной глубины; • осуществление заданных способов вскрытия продуктивных горизонтов и методов их эксплуатации,  • проведение технико-технологических воздействий на пласт,  • ремонтно-изоляционные работы, а также длительную эксплуатацию скважины с оптимальным дебитом. • предотвращение осложнений в процессе бурения и условия, позволяющие полностью использовать  потенциальные возможности техники и технологических процессов; • минимум затрат на строительство скважины как законченного объекта в целом.

Конструкции скважины

https://www.youtube.com/watch?v=YyPIwXqS1TY

крепления верхнего интервала, сложенного неустойчивыми отложениями.  Предназначено для предотвращения размыва устья скважины; • кондуктор — для крепления верхних неустойчивых интервалов разреза, изоляции водоносных горизонтов от загрязнения, установки на устье противовыбросового оборудования, а также для подвески последующих обсадных колонн; • промежуточная обсадная колонна — для крепления и изоляции вышележащих зон геологического разреза, несовместимых по условиям бурения с нижележащими.  Служит для предотвращения осложнений и аварий в скважине при бурении последующего интервала. В благоприятных условиях промежуточная колонна может быть использована в качестве эксплуатационной; • эксплуатационная колонна — для крепления и разобщения продуктивных горизонтов и изоляции их от  других горизонтов геологического разреза скважины.  Предназначена для извлечения нефти или газа на поверхность любыми известными способами. 

с 219- мм хвостовиком

https://www.youtube.com/watch?v=TYxeKzBTlIY Технологии бурения и гидроразрыва пласта 2017

до устья, независимо от крепления предыдущего интервала; 
хвостовики — для крепления только необсаженного интервала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны, не менее чем на 100 м; 
летучки — специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для ликвидации осложнений и не имеющие связи с предыдущей или последующими обсадными колоннами. Летучки до устья скважины не наращиваются. Промежуточная колонна-хвостовик может наращиваться до устья скважин или при благоприятных условиях служить в качестве эксплутационной колонны. Когда износ последней промежуточной колонны незначительный, эксплуатационная колонна может быть спущена в виде хвостовика. При подсчете числа колонн, входящих в конструкцию скважин, направление и кондуктор не учитывают. Конструкцию скважины, состоящую из эксплуатационной и одной промежуточной колонны, называют двухколонной, а из эксплуатационной и двух промежуточных — ТРЕХКОЛОННОЙ и т. д.

обсадных колонн и глубины их спуска являются:
• цель бурения и назначение скважины; • проектный горизонт (пласт), глубина скважины, диаметр эксплуатационной колонны; • пластовые давления и давления гидроразрыва пород стратиграфических горизонтов; • способы заканчивания скважины и ее эксплуатации; • профиль скважины (вертикальная, наклонно-направленная) и его характеристика (величина отклонения от вертикали, темп изменения угла и азимута искривления); • характеристика пород по крепости.

следующие специфические особенности: • после проявления газоносного пласта и заполнения всего объема скважины газом из-за его относительно небольшой плотности давление на устье почти не отличается от забойного, т.е. возникают большие давления по всему стволу скважины от устья до забоя. Такое распределение давления требует создания прочного ствола газовой скважины, чтобы в случае внезапного проявления пласта при бурении можно было  регулировать отбор газа или задавить его в пласт; • газ обладает большей подвижностью, чем жидкость, и поэтому он может проникать в самые незначительные  неплотности. В связи с этой особенностью газа предъявляются повышенные требования к герметизации резьбовых соединений обсадных труб, а также затрубного пространства; Газовые скважины имеют большие свободные дебиты, в результате чего создаются значительные скорости движения газа по стволу, которые могут вызвать чрезмерную вибрацию обсадных колонн и увеличить степень их напряженности. Эта особенность газовых скважин требует создания не только прочных обсадных колонн, но и определенной их устойчивости и жесткости.

м)

Сверхглубокие
(свыше 6000 м)

Какие скважины распространены в Западной Сибири?

м)

Сверхглубокие
(свыше 6000 м)

Какие скважины распространены в Западной Сибири?

м3/сут)

Какие скважины распространены в Западной Сибири?

Дебит - количество газа, а также воды, нефти или другой жидкости, даваемое источником в определённый промежуток времени.

м3/сут)

Какие скважины распространены в Западной Сибири?

Дебит - количество газа, а также воды, нефти или другой жидкости, даваемое источником в определённый промежуток времени.

https://www.youtube.com/watch?v=TYxeKzBTlIY Технологии бурения и гидроразрыва пласта .2017
5 мин

многозабойные, с боковыми стволами
Горизонтально-направленные

толщи пород и выявления закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефтегазонакопления

Параметрические скважины

для более детального изучения геологического строения разреза, особенно на больших глубинах, и для выявления наиболее перспективных площадей с точки зрения проведения на них геолого-поисковых работ.

Структурные скважины

служат для тщательного изучения структур, выявленных при бурении опорных и параметрических скважин, и для подготовки проекта поисково-разведочного бурения на эти структуры.

Поисковые скважины

сооружают на подготовленных предыдущим бурением и геолого-физическими исследованиями площадях с целью открытия новых месторождений нефти и газа или же на ранее открытых месторождениях для поисков новых залежей нефти и газа.

Разведочные скважины

бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью с целью оконтуривания месторождения и сбора исходных данных для составления проекта его разработки.

Эксплуатационные скважины

закладывают на полностью разведанном и подготовленном к разработке месторождения.

Оценочные

Нагнетательные

Наблюдательные

Специальные скважины

бурят для взрывных работ при сейсмических методах поисков и разведки месторождения, сброса промысловых вод в непродуктивные поглощающие пласты, разведки и добычи воды, подготовки структур для подземных газохранилищ и закачки в них газа, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа.

Опорные скважины

регионов, определения общих закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефтегазонакоплений, с целью, выбора наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ на нефть и газ.
Параметрические - для изучения глубинного геологического строения и сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонакопления, выявления наиболее перспективных районов для детальных геологических работ, а также для получения необходимых сведений о геологогеофизической характеристике разреза отложений с целью уточнения результатов сейсмических и других геофизических исследований.
Структурные - для выявления и подготовки  к  поисково-разведочному  бурению  перспективных площадей (антиклинальные складки, зоны экранирования, выклинивания и т.д.). По данным определяют элементы залегания пластов (тектонику, стратиграфию и литологию) в различных точках и составляют профили данной площади.
Поисковые скважины бурят на площадях, подготовленных геологопоисковыми работами (геологической съемкой, структурным бурением, геофизическими и геохимическими исследованиями или комплексом этих методов) с целью установления нефтегазоносности.
Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для оконтуривания месторождения, подсчета запасов и подготовки его к разработке.
Эксплуатационные скважины бурят для разработки и эксплуатации залежей нефти и газа.

По назначению

фундамента, или на максимально возможную глубину
На участках максимально полного разреза
Максимальный отбор керна и шлама и полный комплекс ГИС
одна на тысячи кв.км

геофизические профили, выполненные многоволновой сейсморазведкой до 1995 г.; 2 – опорные комплексные геолого-геофизические профили, выполненные в 1995–2012 гг.; 3 – опорные комплексные геолого-геофизические профили, намеченные на перспективу; 4 – завершенные сверхглубокие и параметрические скважины (СГ-4 –Уральская, СГ-6 – Тюменская, Т1 – Тырныаузская, Вр – Воронежская, В – Воротиловская, СГ-7 – Ен-Яхинская, Он –Онежская, СГ-З – Кольская геолаборатория, Янг – Янгиюганская).

конце 1950х гг, предусматривалось строительство по всей стране сети параметрических скважин глубиной 2-3 км.
Следствием реализации программы стало открытие месторождений, в тч крупных, в основных нефтегазоносных провинциях (НГП) России.

не вскрытых частей разреза. Изучение геофизических параметров разреза, его гидрогеологических, термобарических, характеристик. Оценка перспектив нефтегазоносности.
В точках предположительно максимально информативных для выявления ловушек. Максимальный отбор керна или шлама в перспективных частях разреза с полным комплексом геофизических исследований.
До фундамента, или на максимально возможную глубину

биотурбированные, плотные, среднекрепкие.
0,35 м – песчаник коричневато-серый мелкозернистый, нефтенасыщенный, пористый, глинистый, с многочисленными углефицированными остатками растений (в т. ч. корневищами). Коллектор среднепористый (до 15 %), проницаемый.
1,5 м – песчаники коричневато-серые мелкозернистые, неравномерно алевритистые, крупнокосослоистые, пористые, неравномерно нефтенасыщенные, среднекрепкие, с редкими прожилками и включениями углефицированного материала, с единичными длинными корневищами растений. Коллектор среднепористый (до 15 %), проницаемый.

Ящик 5.
Инт. 1509,9 – 1518,9 м.
1517.15-1519.4 м
Отбор 3. Инт. 1518,9 – 1527,9 м.
Проходка: 9,0 м. Керн: 9,0 м. Вынос: 100 %.
1519.4 – 1519.9 м
0,5 м – продолжение слоя. В порах появляются пятна битума.

Фото при дневном свете

Фото в ультрафиолетовом свете

Неравномерное желтое свечение – неравномерно нефтенасыщенные песчаники

до толстослоистых, прослоями тонколинзовидные), плотные, крепкие, с неравномерно распределенными тонкими (до 8 мм) прослоями микрослоистого коричневато-темно-серого известковистого аргиллита, в подошве с тонкими (до 1,5 см) прослоями темно-бирюзового микрослоистого аргиллита. Налегание на нижний слой эрозионное. В верхней части слоя – единичные слабые выпоты нефти.
0,6 м – известняки серые и коричневато-серые полидетритовые среднеслоистые, неравномерно слабо пористые, преимущественно плотные, стилолитизированные, нефтенасыщенные по стилолитам и пористым участкам, в верхней половине неравномерно брекчированные (закарстованные), с секрециями белого кальцита по извилистым палеопустотам. Стилолиты крупнозубчатые выполнены черным глинисто-битуминозным веществом.

Ящик 53.
Отбор № 19
Инт. 1780,5-1781,1м.
П - 0,6 м. К – 0,1 м.
0,1 м – известняк темно-серый сгустковый (?) тонкослоистый, слабо пористый, битуминозный, неравномерно нефтенасыщенный, крепкий.
Отбор № 20
Инт. 1814,0-1823,0 м.
П – 9,0 м. К – 9.0 м. В – 100%
1814.0-1816.8

Фото при дневном свете

Фото в ультрафиолетовом свете

Нефтенасыщенная порода (верх 1-й ячейки и низ 3-й) светится грязно-оранжевым светом

для оконтуривания антиклиналей (структур). Отбор керна и шлама только по достижении проектного горизонта.

части разреза, не изученному бурением, и сплошной отбор в предполагаемых продуктивных интервалах. Проводится полный комплекс промыслово-геологических исследований, опробование пластоиспытателем в процессе бурения.
Впоследствии могут использоваться для других целей.
Скважина, открывшая промышленную залежь называется скважина-первооткрывательница.

ПОИСКОВЫЕ скважины бурятся:

Беркин Алжира.

характеристики залежи.
Отбор керна в интервалах залегания продуктивных горизонтов, промыслово-геофизические исследования, опробование в процессе бурения пластоиспытателями и испытание продуктивных горизонтов после окончания бурения, пробная эксплуатация.

и остаточной нефтенасыщенности пласта и проведение иных исследований),
добывающие (добычные),
нагнетательные (для закачки в продуктивные горизонты воды, воздуха или газа с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны и удлинения периода естественного фонтанирования) и
наблюдательные (контрольные, пьезометрические) скважины для наблюдения за объектом разработки, исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта.
*К этой же категории относят скважины, предназначенные для термовоздействия на пласт при разработке месторождений с высоковязкими нефтями.

т.д.) По возможности используются уже существующие скважины. Технические для обеспечения жизнедеятельности месторождения – поставляющие воду, служащие для захоронения отходов и т.д.

давления;
регулирование физико-химического взаимодействия скважины с окружающими горными породами;
изоляцию друг от друга технологически несовместимых и осложненных интервалов ствола;
вскрытие продуктивных горизонтов;
замену изношенного породоразрушающего инструмента, подземного оборудования и устройств;
крепление ствола скважины;
создание фильтра в продуктивной части ствола скважины;
вызов притока флюида из пласта на дневную поверхность;
освоение скважины.

крепление ствола и разобщение пластов;
вскрытие продуктивных горизонтов;
глубинное исследование;
спуск и цементирование эксплуатационной колонны;
сооружение фильтра в продуктивной части скважины;
испытание скважины на приток пластового или приемистость нагнетаемого флюида;
демонтаж буровой установки.

https://www.youtube.com/watch?v=bm0IvHxrNmY Полный цикл строительства скважин Часть1 Технология бурения скважин
https://www.youtube.com/watch?v=Dk30mJxhAgs 2

добычи нефти в исторической последовательности.
Назовите области использования нефти и нефтепродуктов.
Назовите основные элементы скважины.
Дайте определения типам скважин по назначению.
Назовите разновидности эксплуатационных скважин.

https://www.youtube.com/watch?v=x5qVUA70550https://www.youtube.com/watch?v=x5qVUA70550 -уч. Фильм-фонтаны- аварии
http://www.youtube.com/watch?v=sdL8eufSdLc сланцевый газ

регионам, млн тонн

гг.

гг. по нефтяным компаниям

млн тонн

%

регионам, млн т

компаниям

компаниям

по регионам и компаниям

в 2010 – 2030 гг., млн тонн в год (средние значения)

в 2010 – 2030 гг., млн м3 в год (средние значения)