Полнота извлечения недр при эксплуатации нефтяных месторождений

Полнота извлечения запасов недр - комплексная отрасль горного производства основные задачи, которого входит комплекс работ по проведению различных измерений, и выявлении и оценке качественной и количественных характеристик залежей полезных ископаемых в связи с решением задач поисков, разведки и разработки. При этом применяются различные методы: геологические, геометрические, математические, технико-экономические, технологические, экологические и дело по существу единственная дисциплина, которая охватывает все стороны изучения залежей от поисков до полного их освоения. Задачи охраны недр решаются на основе результатов маркшейдерских съёмок и наблюдения при бурении скважин, а также по данным горно-геометрических исследований с привлечением методики геометризации залежей. Эти работы в нефтегазодобывающей промышленности захватывают смежные области инженерной деятельности (геология и эксплуатация залежей) и с концептуальной позиции протекают на стыке различных наук и характеризуются перенесением методов из одной области науки в другую.

В нефтегазодобывающей промышленности при поисках, разведке и разработке залежей нефти, как и в других отраслях горного дела, применение перспективных методов полноты извлечения запасов недр характеризуется некоторыми существенными особенностями, связанными с развитием нефтяной геологии и техники добычи, рядом служб - геологической, геодезической, эксплуатации и бурения. Иначе говоря, все работы по полноте извлечения и охрана недр входят в состав разведочных работ и разработки залежей нефти.

Такое положение обусловлено несколькими факторами. Основные из них:

  • устоявшиеся глубокие тенденции из постсоветских времен в сфере регулирования и контроля процессов извлечения и охраны недр, отраженных в различных Правилах охраны недр, отраслевых пособиях по оценке и нормированию потерь полезных ископаемых, инструкциях и других общегосударственных и отраслевых документах, которые, являясь действующими, играли немаловажную роль в развитии этой отрасли производства и науки;
  • недостаточное развитие процесса адаптации нефтедобывающих работ (и в целом горнодобывающих) к нормам и правилам горного права, диктуемых естественно как непосредственно заинтересованные в немедленных доходах, и искусственно как неотечественные временные недропользователи, иностранными инвесторами;
  • естественные трудности и значимости различного характера, возникаемые в процессах переформирования, новорегулирования и новообразования в сфере обеспечения геологоразведочных и горных работ с соответствии с основными положениями общегосударственного переходного периода к рыночным условиям.

Отправными основами полноты извлечения запасов служат геолого-геодезические работы, которые проводятся для определения пространственного распространения залежи и характера размещения значений параметров залежи и положения выработок, их объемов.

Процесс совершенствования геолого-геодезических работ при поисках, разведке и разработке нефтяных месторождений должны быть направлены на повышение эффективности решения следующих задач:

а) повышение точности определения планово-высотного положения точек геологических, геофизических и других наблюдений, которые определяются в основном опознаванием их на местности по топографическим картам или планово-высотной съёмкой;

б) обоснование единого способа составления планов и карт промысловых площадей, горных и земельных отводов, буровых скважин, все виды подземных и наземных коммуникаций;

в) усовершенствование технологии и достоверности съёмки стволов скважин и определение пространственного положения характерных точек разреза с привлечением новых приборов и т.д.;

г) повышение полноты и эффективности геодезических наблюдений за оседанием поверхности над разрабатываемыми залежами, за просадками вокруг скважин и оползневыми явлениями в зоне промысловых сооружений;

д) повышения эффективности методов привязки к топографическим планам (картам) пунктов наблюдений при геологическом или геофизическом картировании и тематических исследованиях.

В основе геометризации залежи лежит представление о залежи как о совокупности сопряжённых физических полей, занимающих известную часть пространства, определяемого формой и размерами залежи, которое для нефтяных залежей следует представлять как поля вещественного состава коллекторов, размещения значении пористости, проницаемости, изменчивости свойств нефти, распределения пластового давления и пр. При этом, естественно, каждое свойство залежи изменяется в пределах залежи незначительно или существенно, закономерно или случайно. В связи с чем геометризацию различают по видам: региональную и детальную или конкретнее - при поисках, разведке и разработке, а также по содержанию: геометризацию формы, свойств залежи и протекающих в ней процессов.

К основным задачам совершенствования геометризации нефтяных месторождений следует относить следующие:

  1. Совершенствование методики геометризации залежей и других объектов исследований при определении формы и изучения свойств и процессов, протекающих в этих залежах, с учётом различных стадий изучения объектов;
  2. Совершенствование методик подсчёта и оценки точности определения запасов нефти на различных стадиях изучения залежей с указанием точности определения отдельных параметров и запасов в целом;
  3. Повышение достоверности установления минимального объёма разведочных работ для достижения заданной точности определения параметров;
  4. Дальнейшее теоретико-методологическое развитие представлений о залежах нефти как о сопряжённых геохимических полях.

Технология изображение формы, свойств и процессов, протекающих в нефтяной залежи, теоретически недостаточно обосновано, не разработан выбор рационального сечения изолиний. Существующее представление о залежах нефти, как о сопряжённых геохимических полях, совершенно недостаточно. При решении указанной проблемы следует выделить такие вопросы: 1) разработка методов изображения в изопахтах различных свойств (физических) полей: пористости, проницаемости, нефтенасыщенности и пр.; 2) дальнейшая разработка методики математических действий с картами изолиний для решения различных практических задач; 3) исследование зависимостей между отдельными полями в целях решения как региональных - поисковых задач, так и задач разведки и разработки.

При решении практических задач возникает необходимость разработать методики геометризации объектов применительно к условиям: региональных исследований, поиска залежей, предварительной и детальной разведки и разработки залежей. Задача использования разрезов искривленных скважин при построении профилей и структурных карт может считаться предварительно решенной, однако на практике ее эффективность до сего времени остается неудовлетворительной.

Изучение неоднородности - основная проблема полноты извлечения нефти до сего времени не решена и решается со случайных позиций. В практике изучения неоднородности установлены различные коэффициенты (расчлененности, песчанистости, прерывистости и др.), помогающие решать некоторые задачи разработки. Методически правильным подходом к решению этой проблемы является проведение геометризации залежи или других геологических тел. При этом каждую залежь следует рассматривать как геологическое тело, в котором значение признаков остаётся неизменным (простейший случай) или изменяется - закономерно или случайно. В ряде случаев, исходя из практических задач, такую залежь следует рассматривать как состоящую из нескольких элементарных геологических тел или большого их числа, полнота извлечения нефти из залежей также не может быть установлена без оценки точности подсчёта запасов. Распространенная на практике методика оценки, предложенная группой ВНИИ, сводится к сравнению оцениваемой карты с наиболее детальной, а точность выражается среднеквадратической ошибкой карты, вычисляемой по расхождениям отметок показателей в произвольных точках числом порядка 50-70, при этом среднеквадратическая ошибка характеризует суммарную ошибку как измерений, так и интерполяции.

Средние значения параметров нефтяных залежей определяют двумя способами - как среднеарифметическое так и средневзвешенное по картам в изолиниях, условия применения этих методов установлены ориентировочно. Вычисление ошибки среднеарифметического по ошибке

репрезентативности не всегда обоснованно. Решение этих задач требует проведение ряда дополнительных исследований: оценка точности единичных определений показателя (отметок кровли пласта, значений мощности, пористости, проницаемости, нефтенасыщенности, удельных весов нефти и воды, пластовых давлений и т.д.); исследование характера изменчивости показателей в различных залежей для установления основных типов этой изменчивости (случайной, закономерной и соотношений случайного с закономерным); разработка типовых методик по вычислению вероятнейших значений средних и ошибок их определения.

Отсюда появляется необходимость обоснования требований к точности определения параметров в период разведки исходя из зависимости от них надежности определения технико- экономических показателей разработки.

Методика подсчёта запасов нефти характеризуется значительными недостатками. Подсчёты запасов весьма громоздки и недостаточно точны. Точность применяемых методов определения отдельных параметров залежи не анализируется должным образом. Отсутствуют наставления и инструкции по подсчёту запасов нефти и газа, разработанные с учётом методов маркшейдерии. К настоящему времени разработана предварительная методика оценки точности подсчёта запасов нефти и газа в недрах для месторождений платформенного типа. Однако эта методика нуждается в дальнейшей доработке. Разработка методики обоснования минимального объёма, работ для достижения заданной точности определения параметров и запасов нефти позволит устранить указанный недостаток. Разработка такой методики может быть произведена на основе метода аналогии путём анализа точности определения параметров залежей в процессе проведённых разведочных работ.

Современные задачи обеспечения полноты промышленного освоения нефтяных месторождений нами представлены в следующей системе задач:

  1. Необходимы рациональные механизмы четкого уточнения и разграничения полномочий, права и обязанности связанных с полноты извлечения и охраны недр службы, выделив из других субъектов, связанных с ней. При этом руководящие роли должны играть конституционные нормы о праве собственности на недра, ресурсы недр и совместное ведение Казахстаном и ее субъектами владения, пользования и распоряжения недрами;
  2. Задачи и обеспечения эффективного функционирования системы Государственного контроля над пользованием недр. Здесь задачи освоения недр требует значительного усовершенствования и развития в соответствии с современными требованиями и положительным опытом экономически развитых стран;
  3. Необходимо приведение в соответствие существующих и разрабатываемых новых правил охраны недр. Созрела целесообразность общегосударственным документам по охране недр придать функцию прямого действия базовых законов о недрах и горного права в целом, регулирующих те или иные проблемы недроизвлечения и недропользования; в основе их должны быть положены принципиально новые принципы, отвечающие современным тенденциям развития производственно-экономических отношений;
  4. Проблема полноты извлечения нефти в настоящее время находится в начальной стадии формирования. В связи с этим и рекомендованы основные задачи, направленные на решение этой крупной научно-производственной проблемы:
  • повышение уровня извлечения нефти из недр - показателей нефтеотдачи при разработке нефтяных месторождений;
  • уменьшение эксплуатационных потерь при нефтедобыче и технологических потерь при сборе, подготовке, хранении и транспортировке;
  • получение максимально достоверной информации о залежах нефти по различным этапам разведки и эксплуатации;
  • сохранение природных геодинамических условий разреза отложений, и предохранение от разрушения и переформирования неразрабатываемых залежей нефти.

Выводы

  1. Вопросы полноты нефтеотдачи должны быть рассмотрены с учетом современных проектных разработок, направленных на повышение коэффициента охвата нефтеносных пластов процессом вытеснения и на сокращение безвозвратных потерь. Одновременно задачи сохранения гидродинамических условий, водоносных горизонтов разреза отложений, и изменения пластовых давлений необходимо рассмотреть в тесной связи с проблемой охраны недр при нефтедобыче;
  2. Следует глубже раскрыть особенности задачи достижения полноты и достоверности получаемой разнообразной и многочисленной геолого-геодезической информации в результате предварительного изучения, бурения и эксплуатации с учетом степени полезности их использования при решении различных задач проблем полноты извлечения и охраны недр, подсчета запасов и оценки их потерь, обосновании технологических решений и т.д.;
  3. Эффективное решение вышеприведенных задач путем совершенствования методов их решения и реализации, должно обеспечить необходимый прогресс в поисках, разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений.

 

Год: 2011
Город: Алматы
loading...