Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1_Специальность нефтянник

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
28.05.2015
Размер:
1.7 Mб
Скачать

Сера в нефтях и в газе распространена широко и содержится либо в свободном состоянии, либо в виде соединений (сероводород, меркаптаны). Количество ее колеблется от 0,1 до 5%.

Зольная часть - остаток, получающийся при сжигании нефти. Это чаще всего железо, никель, ванадий, соли натрия.

Химический состав нефтей берется за основу при их классификации. Выделяют, например метановые нефти (метановых УВ более 65%), нафтеновые (нафтеновых УВ более 66%) и др. Используются также классификации по содержанию парафина, серы, смол, асфальтенов.

К физическим свойствам нефтей относят плотность, вязкость, температуры застывания, кипения и испарения, теплотворную способность, растворимость, электрические и оптические свойства, люминесценцию в др.

Газы Земли делятся на углеводородные, углекислые и азотистые. Углеводородный газ образует самостоятельные скопления в земной коре или встречается вместе с нефтью и представляет собой смесь

нескольких газов. До 95% и более этой смеси составляет метан () присутствуют этан (),

пропан (), бутан () и т.д.

К свойствам газа относятся плотность, молекулярная масса, вязкость, растворимость, сорбционная способность, упругость паров, критические давление и температура, теплоемкость, теплотворная способность, эффузия и диффузия, обратная конденсация и др.

Кроме жидких и газообразных битумов известны также твердые горный воск (озокерит), горная смола, асфальт.

Итак, нефть и газ - это очень сложные естественные соединения УВ. Нефть обычно имеет темный цвет, хотя известны нефти прозрачные и красноватого цвета, резкий специфический запах, масляниста на ощупь, плотность меньше 1г/см3. Газ бесцветен.

Классификация залежей углеводородов

Тип залежей н их

Основные характеристики

обозначение

 

Газовые (Г)

Состоят в основном из метана

Газоконденсатные (ПС)

Состоят из метана

Нефтяные (Н)

Нефть с различным содержанием растворенного газа

 

(обычно менее 200 м33)

Нефтегазовые (НГ)

Газовые залежи с нефтяной оторочкой, запасы свободного

 

газа превышают запасы нефти

Газонефтяные (ГН)

Нефтяные залежи с газовой шапкой. Запасы нефти

 

превышают запасы свободного газа в газовой шапке

Нефтегазоконденсатные

Газоконденсатные или конденсатные залежи с нефтяной

(НТК)

оторочкой. Запасы газа превышают запасы нефти

Газоконденсатнонефтяные

Нефтяные залежи с газоконденсатной шапкой. Запасы

(ГКН)

нефти превышают газа и конденсата

Как образуются нефть и газ

О происхождении нефти и газа до сих пор ведутся споры, которые начались в конце XIX века.

Первым научно обоснованную концепцию о происхождении нефти высказал MB. Ломоносов в середине XVIII в. в трактате "О слоях земных". Он высказал мысль об органическом происхождении нефти из каменного угля. Исходное вещество было одно: органический материал, преобразованный сначала в уголь, а потом в нефть и газ.

21

В XIX веке среди ученых были распространены идеи близкие к представлениям М.В.

Ломоносова. Немецкие ученые Г. Г сфер и 1С Энглер в 1888 г. поставили опыты, доказавшие происхождение нефти из животных организмов. Была проведена перегонка сельдевого жира при t 400°С и давлении 1 МПа. Из 492 кг жира было получено масло, горючие газы, вода, жиры и кислоты. Больше всего был выход масла (299 кг или 6I%), состоящего на 9/10 из УВ коричневого цвета. Последующей перегонкой получили предельные УВ (от пропана до нонана), парафины, смолистые масла. Позднее, в 1919 г. академиком Н.Д. Зелениным был осуществлен похожий опыт, по исходным материалом служил органогенный ил (сапропель) из оз. Балхаш. При его перегонке были получены: сырая смола -63,2%, кокс - 16,0%, газы (метан и др.) - 20,8%. При Последующей переработке получили бензин, керосин, тяжелые масла.

В 1876 г. на заседании Русского химического общества Д.И. Менделеев изложил свою неорганическую гипотезу происхождения нефти, получившую название карбидной. Ученый считал, что во время горообразовательных процессов по трещинам (разломам), рассекающим земную кору, поверхностная вода просачивается вглубь Земли к металлическим массам. Взаимодействие ее с карбидами железа приводит к образованию оксидов метана а УВ.

Углеводороды по тем же трещинам поднимались в верхние слои земной коры, насыщали пористые породы, образуя месторождения. Свои предположения Д.И. Менделеев подтверждал опытами.

Таким образом в ХГХ веке четко обособились два полярных взгляда на проблему образования нефти.

Борьба идей вокруг проблемы образования нефти не прекращается. Разгадка происхождения нефти в природе имеет не только научно -теоретический интерес, но и первостепенное практическое значение. Как только будет получено представление о процессах возникновения нефти, то из всей совокупности этих данных будут получены указания, в каких местах следует искать нефть.

В настоящее время большинство ученых - нефтяников разделяют органическую теорию происхождения нефти (А.А. Бакиров, И.О. Брод, А.Э. Конторович, В.В. Вебер, Н.Б. Вассаевич, П. Смит, Б. Тиссо и др.).

Основоположником учения об органическом происхождении нефти является известный ученый - нефтяник И.М. Губкин (1871 - 1939), академик, педагог, государственный деятель. Заслуга И.М. Губкина в том, что впервые в мировой практике он подвел научный итог более чем полувековой истории нефтяного и газового дела. В 1932 г. вышла в свет его монография "Учение о нефти". Этот труд послужил основой для современной теории генезиса углеводородов. И.М. Губкин считал процесс нефтеобразования длительным, непрерывным, стадийным и выделял следующие этапы:

процесс накопления органического вещества в осадках (биохимический и геохимический), приведший

кобразованию диффузно рассеянной нефти;

выжимание рассеянной нефти из нефтематеринских пород в коллекторы;

движение нефти по коллекторам и накопление ее в месторождение;

последующее разрушение месторождений в результате различных геологических явлений.

Взгляды И.М. Губкина на образование нефти и газа и на формирование их залежей лежат в основе современной теории происхождения нефти. Доказало, что нефтематеринскими породами могут быть разнообразные осадочные породы (глины, известняки, доломиты и др.), содержащие органические вещества и накапливающиеся в водной среде.

Образование нефти — сложный и длительный процесс, тесно связанный с формированием осадочных горных пород. Наиболее благоприятны для этого крупные морские и океанические бассейны. Важно, чтобы была водная среда, т.к. на суше органический материал окисляется и преобразуется в каустобиолиты угольного ряда (торф, каменный уголь).

Любое море заселено множеством животных и растений. Из всей морской биомассы в образовании нефти ведущая роль принадлежит микроорганизмам - планктону, 90% которого занимают микроскопические

22

водоросли (фитопланктон). Именно планктон является основным источником органического вещества (ОВ), которое содержится не только в осадочных илах на дне морей н озер, но и в самой воде.

В Атлантическом и Тихом океанах в 1 ма воды растворено 2 г органики, в водах Балтики и Каспия - 5-6 г, в Азовском море 10 г. В донных осадках концентрация еще выше, т.к. большая часть отмирающих организмов опускается на дно. Ежегодно в Мировом океане образуется в среднем до 150 г ОВ на 1 м3 дна, захороняется в осадках около 1%. В осаждающихся ОВ содержится 65-90% органического углерода, в достаточном количестве присутствующий и водород, они идут в дальнейшем на образование нефти. Подсчитано, что в 1м3 породы содержится 13-15 кг органического углерода. В некоторых глинистых и известняковых толщах содержание его увеличивается в несколько раз, достигая 25%.

Если прикинуть, сколько рассеянного углеродистого ОВ содержится в осадочных породах на континентах, то получится огромная величина 45*1014 т (в сотни больше всех известных запасов углей, нефти, газа). Но осадочные породы имеются н дне океанов. Поподсчетам ученых это не менее 3*108 км3, что дает еще более 70*1014 т углеродистого вещества, ОВ оседает на морское дно и органика быстро захороняется потаистыми, песчаными и карбонатными осадками, которые приносятся с континентов или образуются непосредственно в море. В составе органики имеются различные вещества, наибольший интерес для нефтеобразования из которых представляют битумоиды. Битумоиды извлекаются из ОВ различными растворителями (хлороформом, эфиром). Источником бятумоидов являются липоиды - жироподобные соединения, которые содержатся в тканях организмов и в водорослях (10 - 35% от сухой массы). Количество битумоидов в донных осадках колеблется от 2 до 20% всей органики. Кроме битумоидов в ОВ содержатся готовые углеводороды (УВ) в осадочных породах континентов, (по данным профессора Н.Б. Воссоевича) составляет 7О-80*10,:, т.е. в несколько раз превышает установленные запасы нефти (около 2,2*1012т). Отсюда видно, что накопившегося ОВ достаточно для образования выявленного количества нефти.

Пласт осадков, образовавшийся на морском дне, опускается в результате общего прогибания земной коры, характерного для морских бассейнов. Пласты пород с органикой перекрываются новыми и новыми слоями. Под действием температуры и давления дисперсная микронефть меняет свои свойства, особенно активно эти процессы протекают на глубине 2-3 км при температуре 100° С.

Ученым удалось проследить последовательность процесса "созревания" микронефти до нефти. В главной зоне нефтеобразования происходит перемещение образовавшейся нефти в более пористые и рыхлые слои по действием возрастающего горного (геостатического) давления. На глубине 1 км оно равно 25-27 МПа,

а на глубине 5 км - 125-140 МПа и т.д. От этого давления поры уменьшаются и могут вовсе исчезнуть, а нефть и газ, содержащийся в них, выдавливается. Учеными установлено, что на разной глубине пористость одних и тех же пород изменяется:

на уровне 500-600 м она равна 50%, то

на глубине 1000м-28%

на глубине 2000 м -19%

на глубине 3000 м- 10%

на глубине 5000 м - 3,5%

Горные породы гидрофильны, смачиваются водой, а не нефтью, то к горному давлению следует прибавить капиллярные силы, которые усиливают сжатие нефти.

Процесс ухода нефти из материнских пород называется миграцией. В последние годы ученым удалось проследить все промежуточные соединения между хлорофиллом, захороненным в верхних слоях донных осадков, продуктами его распада в более глубоких горизонтах земной коры. Кроме того, в нефтях обнаружили целые "блоки" молекул жиров и аминокислот, имеющих органическое происхождение.

В органическую гипотезу образования нефти мировой вклад внесли российские ученые.

Лекция 3:

Горючие породы. Нефть и газ

A

23

|

версия для печати

< Лекция 2 || Лекция 3: 12 || Лекция 4 >

Аннотация: Образование нефти и газа, условия необходимые для формирования их залежей.

Ключевые

слова: остаток, ПО, диффузия, Немецкие, выход, опыт, значение, представление, пространство, ловушка, дл

ина,высота

Необходимые условия для формирования нефтяных и газовых залежей

Залежь - это единичное скопление нефти или газа в горных породах. Совокупность залежей, приуроченных к единой биологической структуре, называется месторождением.

Чтобы образовалась залежь или месторождение, необходимо сочетание определенных условий (коллекторы, покрышки, ловушки, миграция).

Коллекторы - это любые горные породы, которые могут вмещать в себя и отдавать жидкости и газы. Все породы делятся на три группы: осадочные, магматические, метаморфические. К осадочным относятся отложения, радовавшиеся при осаждении различного материала в водных бассейнах он непосредственно на суше. Это пески, песчаники, глины, известняки, шомиты, каменная соль и т.д.

Магматические породы возникли из магмы при ее остывании (гранит, базальт и т.д.). Метаморфические образовались при изменении кадочных или магматических пород под действием высоких температур или явлений (сланцы, мрамор, гнейс, кварцит и др.).

Наилучшими коллекторскими свойствами обладают пески и другие породы, состоящие из обломков различной величины.

Коллекторекне свойства определяются пористостью и проницаемостью. Пористость - это суммарный объем всех пустот в породе. Она оценивается коэффициентом пористости (m) - отношением суммарного объема

пустот () в образце породы к общему объему образца ()

У песчаников и песков = 20 - 25%, у известняков - 3 -5%, Если, например, нефть полностью заполняет поровоепространство, то при - 20% в 1 м3 породы будет cодержатся 0,2 м3 нефти.

Проницаемость — это способность пород пропускать сквозь себя жидкости или газ. Проницаемость

выражается через коэффициент измеряемый в дарси (Д). Пески и песчаники имеют проницаемость 0,5 - 1,0 Д или 500 - 1000 миллидарси (мД); известняки - 5 -20 мД; глины, каменная соль практически непроницаемы.

Известняк, который в обычном виде непроницаем для нефти, будучи иссеченым микро - и макротрешинами, становится коллектором.

Если бы вся толща осадочных пород состояла из коллекторов, то нефть и газ не смогли бы скопиться в залеж. Они поднимались бы вверх, всплывая на поверхности. Поэтому необходимым условием накопления залежи является присутствие в осадочной толще пласта или пластов, непроницаемых для нефти и газа пород - своеобразных экранов, способных задержать вертикальное движение флюидов к поверхности земли.

Такие практически непроницаемые породы называются покрышками. Обычно ими бывают глины, каменная соль, гипсы, а иногда известняки без трещин. В Западной Сибири и Средней Азии, например, залежи нефтяных и газовых месторождений удерживаются покрышками толщиной 20-30 м.

24

Для образования залежи, кроме покрышки, необходима ловушка. Это пласт особой формы, попав в который нефть н газ оказываются как бы в тупике. Обычно ловушки делятся на структурные и неструктурные. Типичным примером структурной ловушки являются антиклинальные складки.

Антиклиналь — это изгиб пласта выпуклостью вверх. Обратная форма называется синклиналью. Антиклиналь - наиболее распространенная ловушка. В России почти 90% найденной нефти и газа связано с антиклинальными ловушками, за рубежом - около 70%.

Примеры ловушек структурного типа

Рис. 3.4. Антиклинальная складка

Рис. 3.5. Тектонический экран

Рис. 3.6. Примеры ловушек неструктурного типа

25

Размеры антиклинальных структур различны: в среднем длина 5-10 км, ширина 2-3 км, высота (амплитуда) 50-70 м. Известны гигантские антиклинали. Например, самое крупное месторождение Г АВАР (Саудовская Аравия) имеет размеры 225x25 км, высоту 370 м, а размер самого крупного газового месторождения Уренгой (Россия) 120x30 км при высоте 200 м.

Иногда залежи образуются в древних погребенных руслах рек. Впервые такая ловушка с залежами нефти была установлена И.М. Губкиным в Майкопском районе Предкавказья в 1911 г.

Погребенные рифы - это бывшие колонии кораллов, перекрытые более поздними породами. Рифы состоят из пористого известняка, с крупными кавернами. Самые крупные месторождения, связанные с рифами, известны в юго-восточной Мексике. Цепочка отдельных рифов образует здесь дугу на суше в 180 км, шириной 2-3 км (в акватории Мексиканского залива). Погребенные здесь рифы содержат залежи УВ, знаменитые высокими дебитами нефтяных скважин: скв. 4 Серро-Асуль давала в сутки 35620 т. нефти; скв. Потреро-дель-Льяно давала 13700 т. в сутки (всего она дала 13 млн. т. нефти), что является мировым рекордом добычи для одной скважины.

Миграция нефти и газа - важнейшее условие формирования месторождений. Она происходит в проницаемых породах вместе с подземной водой, которая обычно насыщает поровое пространство. Перемещение нефти и газа по пласту может происходить в растворенном или свободном состоянии. Направление миграции определяется перепадом давлений и происходит из области большего давления в область меньшего давления. Специалисты называют эти области "пьезомаксимума" и "пьезоминимумами". При движении нефти в растворенном состояния растворителем обычно бывает вода. Двигаясь по пласту, подземная вода неизбежно попадает в область относительного пьезоминимума, при снижении давления уменьшается и растворяющая способность воды -происходит выделение нефти или газа в свободную фазу. Причем, - чем больше падает давление, тем больше выделяется УВ из воды. В свободном состоянии нефть и газ также способны мигрировать, они как бы всплывают в воде вследствие разности плотностей.

Как правило, в земной коре не встречается единичных скоплений нефти к газа. Они располагаются целыми "семействами", как опята в лесу. Одно такое "семейство", связанное однотипными ловушками, образует зону нефтегазонакопления. Несколько зон, приуроченных к одному крупному структурному элементу коры, объединяются в нефтегазоносную область, а последнее - в нефтегазоносные провинции.

Лекция 4:

Как ищут нефть

A

|

версия для печати

< Лекция 3 || Лекция 4: 123 || Лекция 5 >

Аннотация: Способы поиска нефти. Месторождения - гиганты.Шельфовые месторождения.

Ключевые

слова: выход, ПО, прямой, маршрут, проекция, плоскость, поле, очередь, работ, обобщение, выражение, про цент,стоимость, диапазон, поиск, длина, площадь, отношение, вероятность, опыт, группа, объект, PGS

В1860 - 70-е годы главным поисковым признаком был поверхностный выход нефти, вблизи которого и закладывали скважину. Эти годы были началом нефтяной промышленности. Двадцать лет спустя появился новый принцип поиска - "ход по следу", когда скважины закладывались по "нефтяной линии" - прямой, соединяющей две продуктивные скважины. В 1859 году нефтепромышленник США полковник Дрейк пробурил удачную скважину в низине. В результате скважины стали закладывать в пониженных рельефах, но вскоре нефть обнаружили на возвышении и буровые стали затаскивать в горы. Порой это приводило к крупным открытиям, т.к. повышение рельефа иногда соответствует антиклинальным поднятиям на глубине. Следуя этому принципу на побережье Мексиканского залива в 1901 - 1905 г. г. на антиклинальной складке было открыто 17 месторождений нефти.

В1863 г. русский академик Г.В. Абих и позже американский геолог И.С.Уайт высказали идею, что нефтяные месторождения приурочены к антиклинальным складкам, положив начало антиклинальной теории.

26

Используя эту теорию, было обнаружено Новогрозненское месторождение нефти. В 1911 г. И.М. Губкин выявил рукавообразную залежь, не имеющую никакой связи с антиклиналью.

И в конце первого десятилетия прошлого века многие нефтепромышленники поняли, что без геологического обоснования бурение скважин - затея опасная. В эти годы широкое распространение получила геологическая съемка (метод изучения поверхностной геологии и геоморфологии местности, на основании чего составлялась геологическая карта района).

Геологическая съемка дала хорошие результаты. На ее основе было открыто уникальное нефтяное месторождение Болнвар-Коустл (Венесуэла), в Иране - нефтяной гигант Месджид-и-Сулейман и др. Влияние геологов распространилось и на процессы эксплуатации месторождений.

Проведение геологической съемки геологи называют полевыми работами, хотя им приходится работать и в тайге, и в горах. К полевому сезону геологи тщательно готовят снаряжение, топографический инструмент, карты, рацию, изучают предыдущие исследования. В маршрут отправляются на машинах, на лошадях или пешком. В маршруте внимательно изучаются пласты горных пород, выходящие на поверхность (их состав, углы выхода и наклона). Все это тщательно записывается в дневник, делаются фотография, рисунки.

Приходится рыть шурфы, закапушкн, канавы. При геологической съемке бурятся и мелкие (500 - 600 м) каргировочные скважины.

После окончания полевого геологического сезона, а он бывает летом, все данные изучаются, сводятся к составлению геологической карты и пояснительной записки к ней.

Геологическая карта - это проекция на горизонтальную плоскость (топографическую основу) выходов горных пород на дневную поверхность. Геологическая съемка бывает разного масштаба в зависимости от поставленных задач. Различают региональную и детальную съемки. Региональной съемкой покрыта вся территория РФ, а детальная съемка проведена далеко не везде.

Но геологическая съемка прослеживает антиклиналь не всегда. Чтобы "прощупать" глубокие недра используют геофизические методы поиска. сейсморазведку, гравиразведку, магниторазведку, электроразведку.

Рис. 4.1. Электроразведка методом сопротивлений

Сейсмический метод геофизики основал на изучении особенностей распространения упругих колебаний в земной коре. Сейсмические волны могут быть вызваны взрывом. Скорость их распространения в породе варьирует от 2 до S км/с и зависит от плотности: чем плотнее порода, тем быстрее проникают сквозь нее сейсмические волны. На разнице раздела двух сред с различной плотностью упругие колебания частично

27

отражаются, возвращаясь к поверхности земли, и частично преломившись, продолжают свое движение вглубь недр до новой поверхности раздела.

Отраженные сейсмические волны улавливают сейсмоприемниками.

В настоящее время применяются невзрывные методы - импульсные, вибрационные и эл. динамические.

Гравиметрический метод впервые для поисков нефти был применен в 1922 г. на побережье Мексиканского залива. Данные гравиметрической съемки используют для составления соответствующих карт. В настоящее время используют высокочастотную гравиразведку для выявления месторождений нефти и газа на глубине.

Обычно гравиразведка применяется в комплексе с магниторазведкой. Над местом залегания магматических пород возникает магнитное поле. По отклонению магнитной стрелки судят о наличии железных руд. Часто магнитометры устанавливают на самолетах, что удобно для изучения труднодоступных районов. Современные магнитометры позволяют выявить поднятия на глубине 6-7 км.

Существует еще один геофизический метод — электроразведка, разработанный в 1923 г. французом К. Шлюмберже. Идея метода в том, что горные породы обладают различными диэлектрическими свойствами: нефть - диэлектрик, а отложения с железными минералами - проводники. Создавая искусственное электрическое поле, геофизики зондируют недра, изучают сопротивление горных пород.

Но геологические и геофизические методы поиска не всегда дают ответ на вопрос - есть в недрах залежь нефти или газа. Поэтому при поисковых работах рекомендуется комплексировать геолого-геофизические методы с геохимическими и гидрогеологическими. Газовая съемка впервые предложена В.А. Соколовым в 1930. Вокруг любой залежи образуется ореол рассеяния за счет фильтрации и диффузии газов по порам и трещинам пород. Достигая поверхности Земли, углеводородные газы образуют в верхних слоях микроконцентрацни. Отбирая пробы горных пород и грунтовых вод с глубин 2-3 до 20-50 м с помощью чувствительного газоанализатора определяют содержание газов в пробах. Чувствительность этих приборов очень высокая -они могут установить присутствие одного объема углеводородных газов в нескольких миллионах объемов воздуха. Над нефтяными и газовыми залежами обычно образуются газовые аномалии, которые являются прямым поисковым признаком. Но аномалия может смещаться от источника вверх, или может быть непромышленной залежью.

Люминесцентно-битуминологическая съемка исследует ореол рассеяния битумов. Над залежами нефти и газа содержание битумов в породе повышается, отбирают пробы и изучают их в ультрафиолетовом свете.

Радиоактивная съемка основана на перераспределении радиоактивных элементов (в первую очередь урана) над нефтегазовыми залежами. В пределах проекции контура залежи на дневную поверхность обнаруживается зона пониженной радиоактивности. Эти изменения регистрируются приборами.

Гидрохимическим методом изучают химический состав подземных вод н содержание в них растворенных газов. По мере приближения к залежи концентрация этих компонентов в водах возрастает, что служит признаком скопления УВ.

В акваториях и на шельфе широко применяются геофизические методы: сейсмические исследования методом отраженных волн (MOB), глубинное сейсмическое зондирование (ГСЗ) в комплексе с методом преломленных волн (МПВ), гравиметрия, магнитометрия, геотермические исследования.

Последние годы ознаменовались началом практических работ по построению моделей месторождений. Таких моделей создано пока немного, но работы по компьютеризации при изучении нефтегазоносности проводятся интенсивно. Обобщениенакопленного опыта по методам поисков нефтегазоносных структур отражается в документе "Регламент по созданию постоянно действующих геолого-технологических моделей нефтяных и нефтегазовых месторождений", введенном в действие 10.03.2000 г.

Модель практически рассматривается как обширная сводка данных по геолого-геофизической изученности месторождения с целью прогнозирования нефтегазовых работ.

28

В геологических целях широко используется космическая техника. Возникла космическая геология, изучающая геологическое строение Земли - Аэрогеология.

Космическая геология располагает многими методами. Это - визуальное наблюдение, фото - телевизионная, спектрометрическая, радарная, инфракрасная и другие виды съемки, а также магнитные, радиационные, рентгеновские и другие исследования.

Благодаря космометодам получено много результатов по уточнению строения и формирования тектонических структур, проанализировано строение труднодоступных регионов, выявлены геологические особенности многих территорий.

Космическая геология выявляет структуры, благоприятные для накопления нефти и газа (в частности, зоны разломов) и других полезных ископаемых.

Лекция 4:

Как ищут нефть

A

|

версия для печати

< Лекция 3 || Лекция 4: 123 || Лекция 5 >

Аннотация: Способы поиска нефти. Месторождения - гиганты.Шельфовые месторождения.

Ключевые

слова: выход, ПО, прямой, маршрут, проекция, плоскость, поле, очередь, работ, обобщение, выражение, про

цент,стоимость, диапазон, поиск, длина, площадь, отношение, вероятность, опыт, группа, объект, PGS

Проблемы "Большой нефти". Месторождения - гиганты

Для поисков нефти и газа применяют совершенную технику, новейшие достижения науки и техники. Но эффективность поиска все еще не велика. У геологов существует выражение "коэффициент успешности", которым определяется процент скважин, давших нефть или газ. В России (к 1990 г) этот коэффициент составлял 30%, в некоторые годы он падал до 15,2%. В США коэф, успешности - 9-11%. Это означает, что огромное число скважин бурится впустую. Стоимость бурения скважин весьма значительна, она зависит от глубины бурения, конструкции скважины, района работ (суша, море, наклонная скважина и т.д.), (В условиях инфляции н рыночных иен диапазон стоимости 1 м бурения по регионам РФ различный).

На заре нефтяной промышленности поиск месторождений нефти и газа велся вслепую. В Америке тогда возник термин "метод дикой кошки", означавший бурение наугад. До сих пор практикуется бурение скважин наугад, особенно в малоизученных районах. Это - параметрические и опорные скважины, в задачу которых не входит получить нефть или газ. Финансирование таких скважин отвлекает огромные капитальные вложения, но бурение их необходимо для изучения геологического строения территории. Особенно дорогостоящая разведка и бурение скважин на шельфе (море).

В нефтегазоразведочных работах большое внимание отводится месторождениям - гигантам. Между тем в это понятие вкладывается различный смысл. Известный американский геолог-нефтяник М. Хэлбути к гигантам относит месторождения, содержащие более 13,7 млн. т. нефти или более 28 млрд.м3газа. В США, Канаде, Мексике эти цифры являются общепринятыми. В России нет единого мнения по этому вопросу, но наиболее распространенная градация месторождений, предложенная в 1972 г. А.А. Бакировым (ученый-нефтяник), следующая:

Запасы нефти (млн. т.), газа (млрд. м3):

мелкие

до 10

средние

10-30

крупные

30-300

гиганты

300-1000

29

уникальные св. 1000

По данным А.А. Бакирова (к началу 1980-х годов) за рубежом из 25 тыс. нефтяных месторождений на долю гигантов приходилось только 45 (0,18%), но в этих гигантах сосредоточено более 80% разведанных запасов нефти.

Большинство зарубежных гигантских месторождений нефти находится в странах Ближнего и Среднего Востока.

Преобладающая часть крупных газовых месторождений концентрируется на территории РФ.

Залежи месторождений - гигантов в подавляющем большинстве находятся на глубине до 3 км, где концентрируется 90% открытых запасов нефти и 82,5% - газа.

Самыми крупными месторождениями Аравийской нефтегазоносной провинции и мира являются Г авар и Большой Бурган. Гавар (С. Аравия) открыто в 1948 г. (10,2 млрд. т. нефти), длина 225, ширина 16-25 км, амплитуда 370 м. Глубины залегания горизонтов 1550-1750 м. Дебиты скважин до 1500 т/сут,

В.Буртн (Кувейт) выявлен в 1938 г. (9,13 млрд. т.), размер 40х(12-15) км, амплитуда 350 м. Залежи нефти на глубинах 1700-2300 м. Суточный дебит скважин 1500-2000 т/сут.

Северная Африка становится крупным нефтегазодобывающим регионом мира. Здесь в 1961 г. открыто уникальное месторождение Сарир (Ливия) с запасами 1,5-1,8 млрд. т., 30x20 км, амплитуда 120 м, глубина Z745 ч, отдельные скважины имеют дебит 3000-4000 т/сут. Ливия входит в десятку ведущих нефтяных держав мира, а месторождение "Сарир" называют "сюрпризом пустыни".

Самое крупное месторождение на Аляске - Прадхо-Бей (США), (73x30 км), глубина залегания нефти 2400-2700 м. Прадхо-Бей - самая большая сенсация последних тридцати лет. Американцы считают это месторождение открытием двадцатого века.

Интересна история открытия этого месторождения. В конце 1950х годов на Аляске пробурили 13 поисковых скважин глубиной 4100 м. Каждая скважина обходилась в 2-3 млн. долларов - успеха не было. Добуривалась последняя скважина на прибрежной равнине залива Прадхо-Бей. Она и "зацепила" крупную нефтяную залежь.

В Северной Америке в Северо-Западном Техасе до открытия газовых гигантов в Зап. Сибири было самым крупным в мире газонефтяное месторождение - Панхенда - Хьюготон, (2,0 трлн.

м3газа), площадь нефтегазоносное™ свыше 20 тыс.км2. Скважина - первооткрывательница была пробурена в 1918 г., сейчас на месторождении пробурено более 20000 скважин. Месторождение наполовину выработано, но здесь в газовых залежах от 0,2 до 0,5% содержание гелия и это - основной источник гелия в США.

Полюсом нефтенакопления называют район Атабески в Канаде, где нефть необычная, тяжелая, плотностью 1,0-1,07 г/см3, встречаются твердые битумы. Продуктивные песчаники залегают прямо на поверхности земли, постепенно погружаясь на глубину до 700 м,, а у Скалистых гор - на глубину 10-12 км. Площадь залежи 75 тыс. км2. По расчетам из этого месторождения можно извлечь до 40 млрд.т, нефти. Разработку производят карьерным способом к нефтенасыщенные пески доставляют на завод, где нефть гидрогенизируют.

Южная Америка (Венесуэла) имеет одно уникальное месторождение нефти - Боливар-Коустл. Здесь выявлено более 200 залежей. Продуктивные горизонты от 170 до 3400 м, суточные дебиты скважин достигают до 1500 т., запасы нефти 4,3 млрд. т. Это месторождение обеспечивает более 70% всей добычи Венесуэлы.

ВСеверном море - открыты:

1.В 1959 г. уникальное газовое месторождение Слохтерен (Нидерланды), на побережье Северного мори, с запасами 1,8 трлн. м3(40% газа всей Зап. Европы), площадь 700 км2, газ залегает в песчаниках на глубине 2000 - 3000 м. Примечательно, что открытию этого месторождения предшествовало бурение 200 безрезультатных поисковых скважин.

30