- •Методическое пособие для подготовки (переподготовки) рабочих на производстве
- •1. Основы нефтегазопромысловой геологии
- •2. Методы поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений
- •3. Этапы поисково-разведочных работ
- •2. Бурение нефтяных и газовых скважин
- •1. Понятие о скважине
- •2. Классификация способов бурения
- •3. Буровые установки, оборудование и инструмент
- •4. Цикл строительства скважины
- •5. Промывка скважин
- •3. Добыча нефти и газа
- •1. Этапы и режимы добычи нефти и газа
- •2. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин
- •3. Системы сбора нефти на промыслах
- •4. Промысловая подготовка нефти
- •5. Установка комплексной подготовки нефти
- •6. Системы промыслового сбора природного газа
- •7. Промысловая подготовка газа
- •8. Стадии разработки залежей
- •9. Проектирование разработки месторождений
- •4. ПравилА безопасности в нефтяной и газовой промышленности
- •4.1 Организационно-технические требования и положения
- •5. Требования к ведению работ при добыче, сборе, подготовке нефти, газа и газового конденсата
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Требования к организациям, эксплуатирующим опасные производственные объекты
- •6. Требования к эксплуатации опасных производственных объектов, технических устройств, резервуаров, прогмысловых трубопроводов
- •Фонтанная и газлифтная эксплуатация скважин
- •Эксплуатация скважин штанговыми насосами
- •Эксплуатация скважин центробежными, диафрагменными, винтовыми погружными электронасосами
- •Эксплуатация скважин гидропоршневыми и струйными насосами
- •Эксплуатация нагнетательных скважин
- •Исследование скважин
- •7. Повышение нефтегазоотдачи пластов и производительность скважин Общие положения
- •Закачка химреагентов
- •Нагнетание диоксида углерода
- •Внутрипластовое горение
- •Тепловая обработка
- •Обработка горячими нефтепродуктами
- •Обработка забойными электронагревателями
- •Термогазохимическая обработка
- •Гидравлический разрыв пласта
- •Депарафинизация скважин, труб и оборудования
- •8. Требования к эксплуатации объектов сбора, подготовки, хранения и транспорта нефти и газа Общие положения
- •Эксплуатация установок и оборудования для сбора и подготовки нефти, газа и конденсата
- •Установки подготовки нефти
- •Электрообессоливающие установки упн
- •Нагревательные печи упн
- •Печи с панельными горелками и форсунками упн
- •Установки комплексной подготовки газа (групповые и газосборные пункты)
- •Насосное оборудование
- •Компрессорное оборудование
- •Дополнительные требования для установок низкотемпературной сепарации газа
- •Дополнительные требования при добыче природного газа
- •Электростанции с газотурбинным приводом
- •Промысловые трубопроводы
- •Зоны безопасности при очистке и испытании трубопроводов воздухом
- •Зоны безопасности при гидравлических испытаниях трубопроводов
- •Резервуары
- •Емкости для хранения сжиженных газов и нестабильного конденсата
- •Системы утилизации промстоков
- •9. Требования к профилактическомц обслуживанию и ремонту оборудования, аппаратов, резервуаров, промысловых трубопроводов Общие правила безопасности при ремонтных работах
- •Ремонт насосов
- •Ремонт печей и подогревателей
- •Ремонт электродегидраторов
- •Ремонт технологических трубопроводов
- •Установка заглушек
- •Условные обозначения классов взрывоопасных зон
|
|
Методическое пособие для подготовки (переподготовки) рабочих на производстве
Профессия: «Оператор по добыче нефти и газа»
Квалификация – 2-6 разряды
ЕТКС – 06, код 15824
Уфа 2010г.
1. Основы нефтегазопромысловой геологии
1. Состав и формы залегания горных пород. Состав нефти и газа. Образование месторождений нефти и газа
Земная кора сложена из горных пород, которые по происхождению делятся на три группы: магматические (или изверженные), осадочные и метаморфические (или видоизмененные).
Магматические породы образовались в результате застывания магмы и имеют в основном кристаллическое строение. Животных и растительных остатков в них не содержится. Типичные представители магматических пород — базальты и граниты.
Осадочные породы образовались в результате осаждения органических и неорганических веществ на дне водных бассейнов и поверхности материков. В свою очередь они делятся на обломочные породы, а также породы химического, органического и смешанного происхождения.
Основные известные месторождения нефти и газа сосредоточены именно в осадочных породах. Характерный признак осадочных горных пород — их слоистость. Данные породы сложены в основном из почти параллельных слоев (пластов), отличающихся друг от друга составом, структурой, твердостью и окраской. Поверхность, ограничивающая пласт снизу, называется подошвой, а сверху — кровлей.
Пласты осадочных пород могут залегать не только горизонтально, но и в виде складок (рис.1), образовавшихся в ходе колебательных, тектонических и горообразовательных процессов. Изгиб пласта, направленный выпуклостью вверх, называется антиклиналью, а выпуклостью вниз — синклиналью. Соседние антиклиналь и синклиналь в совокупности образуют полную складку.
Рис. 1. Складка, образованная осадочными породами
кровля пласта
В России почти 90% найденных нефти и газа находятся в антиклиналях, за рубежом — около 70%. Размеры антиклиналей составляют в среднем: длина 5... 10 км, ширина 2...3 км, высота 50...70 м. Однако известны и гигантские антиклинали. Так, самое крупное в мире нефтяное месторождение Гавар (Саудовская Аравия) имеет размеры в плане 225x25 км и высоту 370 м, а газовое месторождение Уренгой (Россия): 120x30 км при высоте 200 м.
По проницаемости горные породы делятся на проницаемые (коллекторы) и непроницаемые (покрышки). Коллекторы — это любые горные породы, которые могут вмещать в себя и отдавать жидкости и газы, а также пропускать их через себя при перепаде давления. Наилучшими коллекторскими свойствами обладают поровые коллекторы. Неплохими способностями вмещать в себя и отдавать жидкости и газы, а также пропускать их через себя могут обладать и другие типы коллекторов. Так, на некоторых месторождениях Саудовской Аравии взаимосвязанные системы трещин создают каналы длиной до 30 км. К трещиноватым коллекторам за рубежом приурочено более 50% открытых запасов нефти, а в России — 12%.
Покрышки — это практически непроницаемые горные породы. Обычно ими бывают породы химического или смешанного происхождения, не нарушенные трещинами. Чаще всего роль покрышек выполняют глины: смачиваясь водой, они разбухают и закрывают все поры и трещины в породе. Кроме того, покрышками могут быть каменная соль и известняки.
Состав нефти и газа. Нефть и газ — это жидкие и газообразные горные породы. Вместе с другими горючими осадочными породами (торф, бурый и каменный уголь, антрацит) они образуют семейство каустобиолитов, т. е. горючих органических пород.
Говоря о составе нефти, различают элементный, фракционный и групповой составы.
Основными ее элементами являются углерод (83...87%) и водород (11... 14%). Наиболее часто встречающаяся примесь — сера (до 7%), хотя во многой нефти серы практически нет. Сера содержится в нефти в чистом виде (самородная), в виде сероводорода или меркаптанов. Она усиливает коррозию металлов. Азота в нефти не больше 1,7%; он совершенно безвреден в силу своей инертности. Кислород встречается в нефти не в чистом виде, а в различных соединениях (кислоты, фенолы, эфиры и т. д.); его в нефти не более 3,6%. Из металлов в нефти присутствуют железо, магний, алюминий, медь, натрий, олово, кобальт, хром, германий, ванадий, никель, ртуть и др. Содержание металлов столь мало, что они обнаруживаются лишь в золе, остающейся после сжигания нефти.
Фракционный состав нефти определяется при разделении соединений по температуре кипения. Фракцией (дистиллятом) называется доля нефти, выкипающая в определенном интервале температур. Началом кипения фракции считают температуру падения первой капли сконденсировавшихся паров. Концом кипения фракции считают температуру, при которой испарение фракции прекращается. Так, бензины выкипают в пределах 35...205 °С, керосины — 150...315 °С, дизельные топлива — 180...350 °С, масла — 350 °С и выше.
Под групповым составом нефти понимают количественное соотношение в ней отдельных групп углеводородов и соединений.
Углеводороды представляют собой химические соединения углерода и водорода. Они бывают парафиновые, нафтеновые и ароматические. Кроме углеводородов, в нефти содержатся кислородные, сернистые и азотистые соединения.
К числу основных кислородных соединений, содержащихся в нефти, относятся нафтеновые кислоты и асфальто-смолистые вещества. Нафтеновые кислоты вызывают коррозию металлов. Асфальто-смолистые вещества — это сложные высокомолекулярные соединения, содержащие, кроме углерода и водорода, кислород (до 2%), серу (до 7%) и азот (до 1%). При обычных температурах они представляют собой малотекучее или твердое вещество с плотностью, превышающей плотность воды. Часть асфальто-смолистых веществ, растворимая в бензине, называется смолой, а нерастворимая — асфальтом. Содержание сернистых соединений в отдельной нефти доходит до 6%. Однако встречается и малосернистая нефть.
Азотистые соединения представлены, в частности, порфиринами. Природные газы делятся на три группы:
-
газы, добываемые из чисто газовых месторождений;
-
газы, добываемые из газоконденсатных месторождений;
-
газы, добываемые вместе с нефтью из нефтяных месторождений.
Все газы представляют собой смеси парафиновых углеводородов с азотом, сероводородом, углекислым газом и другими компонентами, но в разных пропорциях. Газы чисто газовых месторождений наиболее легкие, они на 90% и более состоят из метана. Газы нефтяных месторождений (их также называют попутным нефтяным газом) наиболее тяжелые, содержание метана в них от 30 до 70%. Газы газоконденсатных месторождений несколько более тяжелы, чем газы чисто газовых месторождений, но легче, чем нефтяной газ; метана в них от 80 до 90%.
Природный газ бесцветен, а при отсутствии в нем сероводорода не имеет запаха.
Образование месторождений нефти и газа. Для формирования крупных скоплений нефти и газа необходимо выполнение ряда условий: наличие проницаемых горных пород (коллекторов), непроницаемых горных пород, ограничивающих перемещение нефти и газа по вертикали (покрышек), а также пласта особой формы, попав в который, нефть и газ оказываются как бы в тупике (ловушке).
Скопление нефти и газа, сосредоточенное в ловушке в количестве, Достаточном для промышленной разработки, называется залежью. Наиболее часто залежи углеводородов встречаются в ловушках анти-
клинального типа, представляющих собой подземную куполообразную структуру. В общем случае в верхней части продуктивного пласта располагается свободный газ (газовая шапка), внизу — вода, а между ними нефть.
Поверхность, разделяющая нефть и воду или нефть и газ, называется соответственно водонефтяным или газонефтяным контактом. Линия пересечения поверхности контактов с кровлей пласта называется соответственно внешним контуромнефтеносности или газоносности, а с подошвой пласта — внутренним контуром нефтеносности или газоносности. Кратчайшее расстояние между кровлей и подошвой нефтегазоносного пласта называют его толщиной.
Под месторождением нефти и газа понимается совокупность залежей, приуроченных к общему участку земной поверхности. Месторождение называют газовым, если оно содержит только газовые залежи, состоящие более чем на 90% из метана. К газоконденсатным относят такие газовые месторождения, из газа которых при снижении давления до атмосферного выделяется жидкая фаза — конденсат. Если месторождение состоит из нефтяных или газонефтяных залежей, то оно соответственно называется нефтяным или газонефтяным.