Ropové vrty: vývojové a vývojové fáze

5. 5. 2019

Plyn a olej jsou minerály, z nichž se vyrábí palivo. Je to toto palivo, které lidstvo spotřebuje nejvíce. Ropa začala být těžba relativně dávno, ale éra intenzivní produkce "černého zlata" začala v devatenáctém a dvacátém století.

Dnes je více než 60% světových ropných zásob soustředěno na Středním východě a předními spotřebiteli jsou Spojené státy americké a Evropa. Od devadesátých let (kvůli vývoji alternativních zdrojů energie) se míra výroby ropy postupně snižovala.

ropná vrta

Dobře vývojové fáze

Existuje několik etap ve vývoji ropných vrtů:

  1. Ovládání objektu. Představuje rozšířené výroba ropy s minimální nasycením vody, intenzivním poklesem tlaku v nádrži, zvýšením počtu jamek a velikostí zpětného získávání oleje v limitu 10%. Doba trvání studie může být až 5 let. Pod podmínkou dokončení vývoje se rozumí snížení výroby za jeden rok vzhledem k celkovému počtu zásob surovin.
  2. Zajištění konzistence ve vysokých výrobních sazbách, omezené na 3-17%, v závislosti na viskozitě oleje. Délka výrobního času se může pohybovat od jednoho roku do sedmi let. Počet vrtů také vzrůstá kvůli využívání rezerv, ale některé staré se uzavírají. Závisí to na nasycení oleje vodou, která může činit až 65%. Tak může být získání oleje asi 30-50%. Extrakce přírodního zdroje při některých pracích se provádí silou metodou mechanického čerpání čerpadly.
  3. Snížená produkce. Míra využití ropy klesá na 10% ročně, zatímco intenzita výroby je snížena na 1%. Každá jamka vede k mechanickému čerpání. Počet jamek v rezervě je intenzivně snížen. Nasýcení vrstev vodou může dosáhnout 85%. To je nejtěžší fáze, protože je potřeba zpomalit rychlost čerpání ropy. Výpočet rozdílu v výkonu mezi posledním stupněm a daty je poměrně obtížný, protože rozdíl v koeficientu v průběhu několika let výroby je obvykle minimální. V těchto třech stupních dosahuje zpětný odraz olejových vrstev 90% celkového objemu.
  4. Konečná fáze. Přívod oleje se sníží na 1% a koeficient obsahu vody stoupá na maximální hodnotu - z 98%. Vývoj ropných vrtů je dokončen, po kterém jsou uzavřeny. Délka této fáze se však může lišit a dosáhnout 20 let.

ropné vrty

Výstavba

Konstruktivní vlastnosti ropných vrtů jsou zajištěny:

  1. Mechanická stabilita části zásobníku přiléhající ke dnu.
  2. Příležitosti ke snižování výkopových zařízení do studny, které brání vzniku kolapsu.
  3. Silné hydrodynamické spojení mezi zásobníky ropy a dnem studny.
  4. Příležitosti pro výrobu oleje z nádrží, které jsou nasyceny přírodním materiálem, izolováním míst nasycených plynem a vodou, pokud z nich není plánována žádná extrakce.
  5. Možnost využití odvodňovacího systému celé vrstvy nasycené olejem.

Typická konstrukce vrtů s ropovodem

Při otevřené metodě porážky se používá následující metoda: obuv studny je obalená a zpevněna těsně před začátkem formace. Dále přichází otevření olejové nádrže, zatímco řetězec zůstane otevřený. Tento návrh je instalován pouze tehdy, pokud:

  • hornina je dostatečně hustá, homogenní a nemá vrstvy plynu nebo vody;
  • existují jasné údaje o střeše a spodní části studny před instalací zařízení a otevření vrstvy;
  • s malou tloušťkou vrstev, které nelze upevnit;
  • pokud není třeba otevřít rezervní vrstvy v okolí.

Výhodou této metody porážky jsou její hydrodynamické vlastnosti. Takové studny jsou považovány za ideální vzorky. Existují však nevýhody. Hrozí nebezpečí zhroucení, což omezuje částečné otevření rezervních vrstev v důsledku vlivu vrtných vrstev na ně.

ropných společností

Filtrační plochy mají dva typy konstrukce:

  1. Produkce je vyvrtána na dno vrstvy, je umístěn obal, ve kterém jsou předem vyvrtány otvory proti tloušťce olejové vrstvy a nakonec je nalita cementem. Tento návrh je totožný s designem s otevřeným dnem, ale zde je účinnější upevnění, které zajistí zachování sloupku, pokud dojde k částečnému kolapsu.
  2. Před tím, než dosáhnou střechy nádrže, stmelily sloupky. V otevřené části vrstvy je instalován filtr s jemnou frakcí otvorů a prostor mezi ním a sloupem je utěsněn. Tento návrh zabraňuje vnikání písku do studny.

Konstrukce s filtry instalovanými v dolní dírce se používá mnohem méně často, a to výhradně pro skenování pískových džemů při vývoji útvarů náchylných k projevu písku.

K dispozici jsou také děrované průlezy. Takové návrhy jsou velmi rozšířené. Míra využití dosahuje 90%. Při navrhování studny se vytvoří značka v nádrži, do které je vrtán vrták. Spodní část dosahuje nejproduktivnější úrovně ložisek ropy a je zkoumána pomocí geofyzikálních nástrojů. To vám umožní určit intervaly nasycené vodou, plynem a olejem pro další přesné ovládání objektu. Tento návrh má několik výhod:

  • Technologické znaky kladení a geofyzikálního výzkumu se zjednodušily;
  • dochází k účinné izolaci přilehlých vrstev;
  • existuje možnost otevřít rezervní nádrže nasycené olejem;
  • zatížení dalších značek zóny před spodním je povoleno;
  • možnost dlouhodobého provozu studny a zachování průřezu vrtání.

Taková děrovaná plocha chrání studnu před vznikem uvíznutí písku ve vrstvách, které jsou náchylné k výskytu. Aby byla zajištěna ochrana, je třeba umístit další filtry s malým dílem otvorů, aby se zachytily malé částice. Toto však dramaticky zvyšuje odolnost filtrů vůči přítokové kapalině nádrže.

Sekvence operací pro vrtání vrtů

Při vrtání ropných vrtů je postupnost těchto operací následující:

  1. Hornina je zničena vrtacím mechanismem, po němž je důlní dno.
  2. Zničené části jsou odstraněny ze zemního díru na povrch.
  3. Je instalován ropný vrt, po kterém je na určité úrovni zpevněn cementem.
  4. Geofyzikální průzkumy a měření jsou prováděny.
  5. Sloupec se snižuje na značku oleje-nasycené formace, která je otevřena, a zdroj je čerpán ven.

Výstavba

Počáteční fáze výstavby ropných vrtů zahrnuje vývoj horniny s hloubkou a průměrem 30 ma 40 cm. Na spodní straně potrubí je spuštěn, což by mělo znamenat směr vrtání. Těsnicí prostor v blízkosti trubky, po kterém je v potrubí umístěn vrt a sníží se v menším průměru o 500 až 800 metrů v provozním stavu. Toto místo je vyvíjeno a zpevněno, aby izolovalo nestabilní vrstvy hornin. První ropná vrata byla postavena v Baku

Dále se proces vrtání stává obtížnějším a dosažení pracovní hloubky olejové vrstvy je výrazně zpomaleno. Závisí to na tom, že někdy účinné nádrže jsou umístěny ve formě několika vrstev a výroba oleje by měla být prováděna z hlubší rezervní oblasti. V takovém případě je zaveden průměrný sloupec, který je na vnější straně tmelen.

Po dosažení požadované pracovní úrovně je instalován hlavní výrobní sloupec, který je určen nejen pro čerpání plynu a oleje, ale také pro zavedení potřebného množství vody pro dosažení požadovaného tlaku. Na jeho bočních stěnách jsou díry, cementová vrstva se liší od vrstev ostatních sloupů a v něm se používají další doplňky: centralizátory, zpětné ventily, agregáty atd., Ve kterých se sloupec liší od obvyklých.

Provoz

Provoz ropných vrtů závisí na tlaku v nádrži a je rozdělen na několik způsobů:

  1. Fontána Provádí se díky tlaku plynu a vody v mezivrstvovém prostoru. Jedná se o nejběžnější a ekonomičtější typ těžby.
  2. Čerpání. Provádí se pomocí čerpacích jednotek, které oleje destilují přímo do studny.
  3. Plynový vlek Provádí se zaváděním vysokotlakého plynu do nádrže kvůli nedostatku takovýchto nánosů.

Druhy provozu vkladů

Sdílejte následující typy režimů provozu studní.

první ropná vrata v Baku

Režim tlaku vody zahrnuje vyčerpání a pohyb ložisek oleje v otevřených prostorech mezi vrstvami vlivem vody, která je v kontaktu s nimi. Režimy jsou rozděleny do následujících kategorií:

  • Tvrdý: olej je vhodný pro studny pomocí intersticiální vody. To vám umožní zvýšit zpětné získávání oleje.
  • Elastický: zajišťuje pružné stlačení vodních zdrojů, při kterých se hromadí energie, což umožňuje rozšířit interstratní skalní prostor a pohyb zdroje do ropného vrtu.

Společnosti specializující se v této oblasti mohou používat různé metody, ale hodně závisí na druhu studny.

Režim tlaku plynu je podobný tlakovému tlaku vody, avšak provoz generace se provádí v horních vrstvách tlakem plynového prostoru. Díky tomu plyn přenáší do studny ložiska ropy na povrch. Pokud se však v blízkosti studny nacházejí ložiska plynu, jsou schopny proniknout do ní, což významně snižuje tok oleje. Existuje tedy riziko poklesu výrobního koeficientu.

Rozpustený plyn se používá v ložiskách ropy, ve kterých není žádný plyn ani malá voda. Pro vytlačování oleje za použití rozpuštěného plynu. Vyčnívá z něj ropných polí a šíří se přes prázdné prostory. Plyn přetahuje olej částečně kvůli nízkému tlaku a plynu mezi vrstvami. Koeficient využití oleje v tomto režimu je poměrně nízký.

Režim gravitace je poskytován, pokud v zásobnících není žádná energie. Výroba oleje probíhá pouze na úkor gravitace samotného oleje za použití skloněných vrtů.

Vrtání ropných a plynových vrtů

V závislosti na umístění švů může být vrtání svislé, vodorovné, nakloněné. Po přípravě území a papírování začne přípravná práce.

Pomocí vrtacího zařízení se vrtná vrstva zavádí do horniny do určité hloubky, trubky se sloučí do sloupů a poté se upevní pomocí cementu, aby se zabránilo kolapsu hornin. Když sloupec dosáhne pracovní oblasti, otevře se olejová nádrž a začne proces čerpání surovin.

Technologie vrtání

Vrtání je velmi složitá technologická operace, která zahrnuje několik následných akcí. S pomocí vrtné soupravy se do zemské horniny zavádí těžký náklad. Technologie vrtání ropných vrtů je následující:

  1. Provádění vývoje je prováděno takovým způsobem, že se zničí skála silným vrtáním.
  2. Další části vrtané horniny jsou odstraněny z studny.
  3. Zpevněná výroba kufru.
  4. Horniny jsou zkoumány geofyzikální metodou, určuje se směr vrtání.
  5. Klesne do požadované pracovní hloubky a zpevňuje poslední sloupec.

ropný plyn

Technologie vrtání ropných a plynových vrtů poskytuje dva způsoby:

  1. Mechanické - nejčastější. Pomocí silných pneumatických kladiva je vrstva země zničena, přebytečná hornina je odstraněna vrtáním bahna nebo plynu. Je rozdělen na poddruh: rotační, šok.
  2. Ne-mechanické:
  • tepelné;
  • výbušnina;
  • hydraulické;
  • elektrický puls.

Vrtání se provádí pomocí specializovaných vrtacích zařízení, profesionálních nástrojů a komplexu pozemních zařízení používaných k instalaci, čerpání a údržbě stanic.

Instalace se skládá z: zařízení pro vypnutí, zvedání, konstrukce zvedáku, pohonné jednotky, pozemní zařízení, systém napájení vrtné kapaliny. Úspěšné dokončení procesu závisí na vlastnostech vrtací kapaliny, která se připravuje na bázi vody nebo oleje.

první ropné vrty

První ropná vrata v Baku

Zajímavostí je, že první světová produkce ropy byla založena v Baku, kdy bylo město součástí Ruska. Vědci z Baku vyvinuli metodu šikmého vrtání, která se používá po celém světě. První ropná vrata byla postavena v Baku v roce 1846. To zahrnuje umístění pole do velké vzdálenosti od čerpací stanice. Byla vyvinuta metoda, při níž se vrtná čerpadla rozvětvují, což umožňuje současně čerpání oleje z několika zdrojů. Množství ropy vyprodukované v oblasti pomocí vrtných souprav do roku 1890 činilo takřka sedmnáct miliónů barelů. A do roku 1901 bylo světové procento produkce ropy v tomto regionu 95%.