авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Обоснование технологии строительства скважин для эффективной разработки месторождений природного битума республики татарстан

-- [ Страница 2 ] --

Строительство теплонагнетательной скважины отличается от обычного бурения, в первую очередь тем, что необходимо обеспечить основное назначение скважины – это доставка теплоносителя в продуктивный пласт для эффективного его разогрева с наименьшими теплозатратами по стволу, в кровлю и подошву пласта, а также в тектонические трещины. В связи со специфическим назначением теплонагнетательной скважины, которая является стержневым элементом в освоении битумных залежей, приняты основные ограничения и допущения в реализации строительства таких скважин.

Продуктивный пласт в процессе закачки пара прогревается за счет использования скрытой теплоты парообразования. При этом пар, распространяясь по поровому пространству, конденсируется. Дальнейший прогрев пласта осуществляется за счет теплоты горячего конденсата, в результате постоянного паронагнетания образуется контрастный фронт между нагретой частью пласта и природной частью.

Известно, что поток пара, введенный в пласт, не рассеивается, а расслаивается. По закону конвекции пар будет мигрировать вверх, пока не встретится с теплофизическим барьером (таким как в нашем случае покрышка из лингуловых глин), т.к. плотность пара много ниже плотности битума. Все основные залежи и месторождения Татарстана представлены слоистыми горизонтально лежащими битуминозными песчаниками. В таких средах конвективный тепломассоперенос осуществляется преимущественно по границам слоев, т.е. горизонтально. Критерием возникновения конвекции в горизонтальном слое является число Рэлея, равное Ra=12 при изолированной верхней и нижний частей слоя. При наличии хотя бы одного изотермического слоя число Рэлея увеличивается до 27,5. Известная часть теплоносителя разогревает верхнюю часть пласта в том случае, если по трассе теплонагнетательной скважины вскрыты тектонические нарушения, которые трассируют практически все пермские отложения от карбона до неогена и до поверхности, т.е. большая часть теплоносителя устремляется вертикально вверх с большой скоростью. Таким образом, теплонагнетательная скважина должна быть пробурена в нижней части битумного пласта.

В механизме формирования залежей битума тектоническая составляющая предшественниками, исследовавшими ранее эти месторождения, не принималась во внимание или была недостаточно оценена роль разрывной тектоники в миграции, становлении и локализации битума.

Так, на Мордово-Кармальском месторождении на протяжении нескольких лет в районе нагнетательных скважин и ряда других при закачке в них теплоносителя в разные годы и в разных местах наблюдался выход на поверхность земли и в речку, протекающую через месторождение, агентов (протокол НГДУ «Татнефтебитум») в виде пара и пара-газа. Аналогичная ситуация наблюдалась при разведочном освоении в добычной ячейки Северо-Ашальчинского месторождения. В сквозные зоны тектонических нарушений конвективно уходило до 60 % теплоносителя.

Установлено, что основные горизонтальные перемещения проходили, в основном, в неогене и, что очень важно, по кровле лингуловых глин, которые являлись региональным водоупором и локальным нефтеупором. Система тектонических движений оказалась долгоживущей, которая испытывает подвижки в настоящее время, о чем свидетельствуют частые землетрясения в этом районе (до 15-20 в год). В отдельных случаях происходит «расконсервация» залеченных тектонических нарушений по разным, в том числе, техногенным причинам.

Технология проводки ствола скважины в породах близких к участкам тектонических нарушений и в самих зонах, существенно отличается от таковой на других участках горизонтальной части трассы, где проницаемость увеличивается от 5 до 25 раз и наблюдается полное, иногда катастрофическое поглощение бурового раствора.

В области тектонических трещин теплопотери составляют около 60 %. Необходимо обеспечить качество строительства теплонагнетальной скважины, исключить неконтролируемый выход теплоносителя по зонам тектонических нарушений. Недооценка этого фактора делает бессмысленной сооружение остальных объектов освоения (дренажной и добычной скважин). Тектонические нарушения должны быть перекрыты современными технологическими методами кольматации и подтверждены методом естественного поля.

При бурении прямолинейной горизонтальной скважины площадь охвата составила бы всего 8000 м2, а бурение горизонтально-синусоидального участка позволит охватить тепловым воздействием площадь 16000 м2.

Таким образом, повышение эффективности освоения битумных месторождений Татарстана может быть достигнуто совершенствованием скважинного теплового метода, включающего бурение специальных теплонагнетательных скважин с горизонтально-синусоидальным участком, что позволит увеличить площадь разогрева на 45-50 % при удлинении трассы на 10 %.

В четвертой главе приведена технико-экономическая оценка эффективности предлагаемой технологии, а также рекомендации по соблюдению экологической безопасности при освоении битумов.

Результаты расчетов показали, что прирост чистой прибыли на 1 т битуминозной нефти зависит от приведенных затрат на добычу природных битумов и составил 2263 руб. Таким образом, с коммерческой точки, предлагаемые технологические решения эффективны.

Заключение содержит выводы по работе и рекомендации по применению результатов исследования.

Основные выводы и рекомендации заключаются в следующем:

  1. Системы разработки месторождений битумов скважинным тепловым способом должны проектироваться с учетом геолого-тектонических, гидрогеологических условий, тепловых свойств пород, насыщающих их жидкостей, а также значений геотермических параметров.
  2. Обезвоживание битумного пласта путем бурения специальной дренажной скважины позволяет исключить потери тепла (до 37 %) на нагрев пластовой воды и добиться эффективного тепломассопереноса. Это является ключевым моментом в технологии освоения природных битумов.
  3. Бурение теплонагнетательной скважины с горизонтально-синусоидальным участком позволяет увеличить площадь охвата продуктивного пласта в 2 раза.
  4. Разработка композиций буровых промывочных жидкостей для вскрытия продуктивной толщи должна учитывать индивидуальные особенности петрографического состава вмещающих пород.
  5. Применение растворителей и моющих веществ позволяет снизить температуру пара с 240° С до 200° С для разогрева битума до добычной вязкости 40 сП, что приводит к снижению затрат на производство теплоносителя.
  6. Применение технологии изоляции тектонических зон специальными тампонажными композициями при бурении горизонтальных теплонагнетательных скважин позволяет избежать катастрофических потерь тепла.
  7. Предлагаемый комплекс технологических решений может быть использован на стадиях опытно-промышленного и промышленного освоения битумных месторождений в Республике Татарстан и других месторождений с аналогичными геологическими условиями.
  8. Расчет экономического эффекта предлагаемого инвестиционного проекта показал, что прирост чистой прибыли составит 2263 руб./т. Это дает основание говорить о целесообразности предлагаемых технологических решений.

Основные положения и научные результаты опубликованы в следующих работах:

  1. Файзуллина Н.В. Новая методика освоения битумных залежей / Записки горного института, т. 155. СПб., 2003. - С. 53-55.
  2. Файзуллина Н.В. Новая методика разведки и освоения битумных месторождений Республики Татарстан тепловыми методами из специальных скважин / Сборник статей научного симпозиума студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, 2004. - С. 168-171.
  3. Файзуллина Н.В. Технологические решения освоения природных битумов Северо-Ашальчинского месторождения / Сборник статей научной конференции «Севергеоэкотех-2004», Ухта. - С. 18-21.
  4. Файзуллина Н.В. Освоение битумных месторождений Республики Татарстан путем бурения специальных скважин / Записки горного института, т.167, СПб. 2005. - С. 48-50.
  5. Файзуллина Н.В. Концептуальный подход к разработке технологии освоения месторождений природных битумов Республики Татарстан // Народное хозяйство Республики Коми. 2005, т.14, №3. - С. 651-653.
  6. Файзуллина Н.В. Техника и технология бурения эксплуатационных и теплонагнетательных скважин на битум / Н.В. Файзуллина, В.А. Файзуллин, А.В. Алексеев / Материалы научной сессии АГНИ по итогам 2005 года. - Альметьевск, 2006. - С. 64-68.
  7. Файззулина Н.В. Техника и технология бурения разведочно-эксплуатационных теплонагнетательных скважин на битум. Бурение специальных скважин всех типов сопровождающих нефтедобычу / Н.В. Файзуллина, В.А. Файзуллин / Учебное пособие для учебного проектирования и выполнения практических занятий. - Альметьевск, 2006. - С. 1-25.
  8. Патент 2225942 РФ, МКИ Е 21 В 43/24. Способ разработки битумных месторождений / В.А. Файзуллин, Н.С. Гитиятуллин, В.В. Илатовский, Н.В. Файзуллина. - №2002120655/03; заявлено 29.07.2002; опубл. 20.03.2004, Б.И., 2002, №8.


Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.