Отчет по практике: Эксплуатация нефтяных и газовых скважин

Эксплуатация нефтяных и газовых скважин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"

Кафедра "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений"

Отчет по учебно-технологической практике

Выполнили:

студенты гр. НД-13-3

Березовский А.С.

Боднар Д.О.

Кожевников А.А.

Руководитель:

ассистент Тананыхин Д.С.

Санкт-Петербург

Содержание

Введение

. Краткая история развития нефтегазового дела

. Понятие скважины. Назначение скважин

. Физика нефтяного и газового пласта

.1 Геолого-промысловая характеристика продуктивных пластов

.2 Физические свойства пластовых флюидов

. Разработка нефтяных и газовых месторождений

.1 Понятие о нефтяной и газовой залежи

.2 Режимы работы залежей

.3 Стадии разработки месторождений

. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин

.1 Фонтанный способ эксплуатации

.2 Газлифтный способ эксплуатации

.3 Глубиннонасосный способ эксплуатации

.3.1 Эксплуатация скважин штанговыми насосами

.3.2 Эксплуатация скважин погружными электроцентробежными насосами

.3.3 Эксплуатация скважин винтовыми насосами

.3.4 Эксплуатация скважин гидропоршневыми насосными установками

.4 Эксплуатация газовых скважин

. Сбор и подготовка нефти и газа

. Методы повышения нефтеотдачи пластов

Заключение

Список используемых источников

нефтевой газовый скважина пласт

Введение

Нефть и газ известны человечеству с доисторических времен. Археологическими раскопками установлено, что на берегу Евфрата нефть добывалась за 6-4 тыс. лет до н. э.

До середины ХIХ в. нефть добывалась в небольших количествах, в основном из неглубоких колодцев вблизи естественных выходов ее на дневную поверхность. Зарождение нефтегазовой промышленности началось в конце 60-х годов прошлого века с началом бурения нефтяных скважин. Нефть и природный газ сейчас лежат в основе мирового топливно-энергетического баланса. Продукты переработки нефти широко используются во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, на транспорте и в быту.

Доля нефти в общем потреблении энергоресурсов постоянно растет: если в 1900 году на долю нефти приходилось 3% мирового энергопотребления, то к 1914 году ее доля выросла до 5%, в 1939 году - до 17,5%, достигла 24% в 1950 году, 41,5% в 1972 году и примерно 65% - в 2000 году [7].

Нефтяная промышленность в разных странах мира существует всего 110 - 140 лет, но за этот отрезок времени добыча нефти и газа увеличилась более чем в 40 тыс. раз. Быстрый рост добычи связан с условиями залегания и извлечения этого полезного ископаемого. Нефть и газ приурочены к осадочным породам и распространены регионально. Причем в каждом седиментационном бассейне отмечается концентрация основных их запасов в сравнительно ограниченном количестве месторождений. Все это с учетом возрастающего потребления нефти и газа в промышленности и возможностью их быстрого и экономичного извлечения из недр делают эти полезные ископаемые объектом первоочередных поисков.

1. Краткая история развития нефтегазового дела

Примерно 3 тыс. лет до н. э. Жители Ближнего Востока начинают использовать нефть в качестве топлива, для изготовления оружия, для светильников и строительного материала (битум, асфальт). Нефть собирали с поверхности открытых водоемов.

год н. э. В Китае впервые пробурили скважины в земле для получения нефти. В качестве труб использовались полые стволы бамбука.

век н. э. В Византии или Персии изобретено супер оружие того времени - "греческий огонь", изготавливаемый на основе нефти.

год. Итальянский путешественник Марко Поло, проезжавший по территории современного Азербайджана, сообщил, что местные жители собирали нефть, просачивающуюся из земли. Примерно в это же время отмечено начало торговли нефтью.

Примерно 1500 год. В Польше впервые стали использовать нефть для освещения улиц. Нефть поступала из района Карпат.

год. Первая в мире нефтяная скважина современного типа пробурена на Апшеронском полуострове неподалеку от Баку.

год. Канадский геолог Абрахам Геснер впервые получил керосин.

год. Нефть начали добывать в Северной Америке (Канада, провинция Онтарио).

год. Начало нефтедобычи в США. Первая скважина (глубиной 21 метр) пробурена в штате Пеннсильвания. Она позволяла добывать 15 баррелей нефти в день.

год. Появление новой единицы объема, которой измерялось количество нефти - "баррель", "бочка". Нефть тогда перевозили в бочках - железнодорожные цистерны и танкеры еще не были изобретены. Баррель нефти равен 42 галлонам (в одном галлоне примерно 4 литра). Этот объем нефтяной бочки равен официально признанному в Великобритании объему бочки для перевозки селедки (соответствующий указ в 1492 году подписал король Эдуард Четвертый). Для сравнения, "винный баррель" равен 31,5 галлонам, "пивной баррель" - 36 галлонам.

год. Россия впервые в мире начинает использовать танкеры для доставки нефти из бакинских месторождений в Астрахань. Примерно в том же году (данные из различных источников расходятся) в США построена первая железнодорожная цистерна для перевозки нефти.

год. Германские инженеры Карл Бенц и Вильгельм Даймлер создали автомобиль, работавший на бензиновом двигателе. Ранее бензин был лишь побочным продуктом, образовавшимся при изготовлении керосина.

год. Германский инженер Рудольф Дизель изобрел дизельный двигатель, способный работать на побочных продуктах переработки нефти. Ныне индустриально развитые страны мира активно ограничивают использование дизельных моторов, которые наносят значительный ущерб окружающей среде.

год. Изобретатель Генри Форд создал свой первый автомобиль. Через несколько лет он впервые в мире стал применять конвейерный метод сборки, что значительно снизило стоимость автомобилей. Это стало началом эры массовой автомобилизации. В 1916 году в США было 3,4 млн. автомобилей, через три года их количество увеличилось до 23.1 млн. За это же время среднестатистический автомобиль стал проезжать вдвое большее расстояние за год. Развитие автомобилестроения привело к бурному росту числа автозаправочных станций. Если в 1921 году в США было 12 тыс. АЗС, то в 1929 - 143 тыс. Нефть стала рассматриваться, прежде всего, как сырье для производства бензина.

год. Крупнейшими странами-производителями нефти стали США, Россия, современная Индонезия, Австро-Венгрия, Румыния и Индия.

год. В Баку (Азербайджан, тогда Российская Империя) случился первый в мировой истории масштабный пожар не нефтяных приисках.

год. Британская компания Shell и голландская Royal Dutch слились в Royal Dutch Shell

год. Открыты первые нефтяные месторождения в Иране. Для их эксплуатации создана Англо-Персидская Нефтяная Компания Anglo Persian Oil, позднее ставшая компанией British Petroleum.

- 1918 годы. Первая Мировая война. Впервые война велась, в том числе, и для получения контроля за месторождениями нефти.

год. Впервые в мире Советская Россия национализировала нефтяные компании.

год. Месторождения нефти открыты в Бахрейне.

год. Месторождения нефти открыты в Кувейте и Саудовской Аравии.

год. Впервые в истории США нефть стала главным источником энергии, оттеснив уголь на второе место.

год. Суэцкий кризис. После вторжения англо-французских войск в Египет мировые цены на нефть за короткое время выросли вдвое.

год. Месторождения нефти открыты в Алжире и Нигерии.

год. Первая попытка создать международную организацию поставщиков нефти. В Каире (Египет) прошел Арабский Нефтяной Конгресс, участники которого заключили джентльменское соглашение о совместной нефтяной политике, которая должна была увеличить влияние арабских государств в мире.

год. В Багдаде (Ирак) образована Организация Государств-Экспортеров Нефти (ОПЕК)\OPEC. Ее основателями стали Иран, Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия и Венесуэла. Ныне в состав ОПЕК входят 11 стран.

год. Открыты крупные нефтяные месторождения на территории Аляски.

год. Первая крупная экологическая катастрофа, причиной которой стал разлив нефти. Причиной стала авария на нефтедобывающей платформе неподалеку от побережья Калифорнии.

год. Первое нефтяное эмбарго. В канун еврейского праздника Йом Кипур войска Сирии и Египта, поддержанные СССР, атаковали Израиль. Израиль обратился за помощью к США, которые ответили на эту просьбу согласием. В ответ арабские страны-экспортеры нефти постановили ежемесячно снижать добычу нефти на 5% и полностью запретить экспорт нефти в страны, которые поддержали Израиль - США, Нидерланды, Португалию, ЮАР и Родезию (ныне Зимбабве).

В результате, мировые цены не нефть выросли с $2,90 до $11,65. В США автомобильный бензин подорожал в 4 раза. США ввели жесткие меры, направленные на экономию нефти. В частности, все АЗС не работали в воскресенье, одна заправка машины ограничивалась 10 галлонами (около 40 литров). США начали строить нефтепровод с Аляски. Европейские государства и США начали масштабные научные изыскания, призванные найти альтернативные источники энергии.

-1987 годы. "Танкерная война" между Ираком и Ираном - нападения авиации и военно-морских сил враждующих сторон на нефтепромыслы и танкеры. США создали международные силы по охране коммуникаций в Персидском заливе. Этим было положено начало постоянному присутствию ВМФ США в зоне Персидского залива

год. Крупнейшая в истории авария на нефтяной платформе. Британская платформа в Северном Море Piper Alpha загорелась. В результате погибло 167 человек из 228, находящихся на ней.

год. Создан первый автомобиль, использующий в качестве топлива водород - VW Hybrid.

год. Компания General Motors продемонстрировала первый электромобиль - EV1.

год. Компания Toyota создала первый массовый автомобиль, работающий на бензине и электричестве - Prius.

год. Крупномасштабный экономический кризис в Азии. Мировые цены на нефть резко снизились. Причиной этого стала необычно теплая зима в Европе и Северной Америке, увеличение производства нефти в Ираке, потребление нефти странами Азии и ряд других факторов. Если в1996 году средняя цена барреля нефти составляла $20,29, в 1997 году - $18,68, то в 1998 году она упала до $11. Падение цен на нефть привело к крупнейшему финансовому кризису в России. Чтобы остановить падение цен страны ОПЕК уменьшили производство нефти.

Подписан 50-летний мораторий на разработку месторождений нефти в районе Антарктиды.

Крупные слияния нефтяных компаний: British Petroleum приобрела Amoco, а Exxon -компанию Mobil.

год. Слияние крупнейших французских нефтяных компаний: Total Fina и Elf Aquitaine.

год. В результате общенациональной забастовки Венесуэла резко уменьшила экспорт нефти. По данным Администрации Энергетической Информации\Energy Information Administration, в 2001 году главным поставщиком нефти в США была Саудовская Аравия. В 2002 году крупнейшим поставщиком нефти на рынок США стала Канада (1926 тыс. баррелей в день). В десятку крупнейших стран-поставщиков нефти в США ныне входят лишь две страны из Персидского залива - Саудовская Аравия (1 525 тыс. баррелей) и Ирак (449 тыс. баррелей). Большую часть нефти США получают из Канады (1926 тыс.), Мексики (1510 тыс.), Венесуэлы (1439 тыс.), Нигерии (591 тыс.), Великобритании (483 тыс.), Норвегии (393 тыс.), Анголы (327 тыс.) и Алжира (272 тыс.).

Начато строительство нефтепровода Баку-Джейхан.

Объединились крупнейшие нефтяные компании Conoco и Phillips.

У побережья Испании потерпел крушение танкер Prestige - в море вылилось вдвое больше топлива, чем в 1989 году (Exxon Valdez).

Начались массовые продажи автомобилей, работающих на альтернативном топливе.

год. США начали войну в Ираке. British Petroleum приобрела 50% крупной российской нефтяной компании THK. Сенат США отверг предложение начать разработку нефти на территории крупнейшего заповедника на Аляске. Мировые цены на нефть значительно выросли (главные причины - война в Ираке, забастовка в Венесуэле, разрушительный ураган в Мексиканском заливе) и достигли примерно $30 за баррель.

2004 год. Цены на нефть достигли рекорда, превысив $40 за баррель. Главными факторами считаются проблемы США в Ираке и рост потребления нефтепродуктов в странах Азии, особенно в Китае, который впервые в истории стал импортировать нефть. В пятерку крупнейших мировых импортеров нефти в мире входят США, Япония, Южная Корея, Германия и Италия [16].

2. Понятие скважины. Назначение скважин

Скважина - это цилиндрическая горная выработка, у которой длина ствола гораздо больше, чем ее диаметр.

Рисунок 1 - Конструкция скважины: 1 - обсадные трубы; 2 - цементный камень; 3 - пласт; 4 - перфорация в обсадной трубе и цементном камне; I - направление; II - кондуктор; III - промежуточная колонна; IV - эксплуатационная колонна

Скважины можно классифицировать по назначению, профилю ствола и фильтра, степени совершенства и конструкции фильтра, количеству обсадных колонн, расположению на поверхности земли и т.д.

По степени совершенства выделяют скважины: сверхсовершенные, совершенные, несовершенные по степени вскрытия продуктивных пластов, несовершенные по характеру вскрытия продуктивных пластов.

По конструкции фильтра скважины классифицируют на: незакрепленные, закрепленные эксплуатационной колонной, закрепленные вставным щелевым или сетчатым фильтром, закрепленные гравийно-песчаным фильтром.

По количеству находящихся в скважине колонн выделяют скважины: одноколонные (только эксплуатационная колонна), многоколонные (двух-, трех-, N-колонные).

По расположению на поверхности земли скважины различают: расположенные на суше, шельфовые, морские.

По назначению различают скважины: опорные, параметрические, структурно-поисковые, разведочные, нефтяные, газовые, геотермальные, артезианские, нагнетательные, наблюдательные, специальные.

Назначение структурно поисковых скважин - установление (уточнение) тектоники, стратиграфии, литологии разреза пород, оценка возможных продуктивных горизонтов.

Разведочные скважины служат для выявления продуктивных пластов, а также для оконтуривания разрабатываемых нефтяных и газовых месторождений.

Добывающие (эксплуатационные) скважины предназначены для добычи нефти и газа из земных недр. К этой категории относят также нагнетательные, оценочные, наблюдательные и пьезометрические скважины.

Нагнетательные скважины необходимы для закачки в пласт воды, газа или пара с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны. Эти меры направлены на удлинение периода фонтанного способа добычи нефти или повышение эффективности добычи.

Назначение оценочных скважин - определение начальной водонефтенасыщенности остаточной нефтенасыщенности пласта и проведения иных исследований.

Контрольные и наблюдательные скважины служат для наблюдения за объектом разработки, исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта.

Опорные скважины бурят для изучения геологического строения крупных регионов с целью установления общих закономерностей залегания горных пород и выявления возможностей образования в этих породах месторождений нефти и газа.

При поиске, разведке и разработке нефтяных и га-зовых месторождений бурят картировочные, сейсморазведочные, специальные и другие скважины.

В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть:

1)      вертикальная;