Грей Форест
Forest Gray
SECOND EDITION
Petroleum Production
In Nontechnical Language
PennWell Books
Perm Well Publishing Company Tulsa, Oklahoma
СЕРИЯ «ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ И НЕСПЕЦИАЛИСТОВ»
Форест Грей
Добыча нефти
ЗАО «ОЛИМП—БИЗНЕС»
МОСКВА 2003
УДК 622.32 ББК 26.343.1 Г79
Перевод с английского 3. П. Свитанъко
Научный редактор д-р геол.-минер. наук В. П. Филиппов
Грей Форест
Г79 Добыча нефти/Пер. с англ. — М.: ЗАО «Олимп-
Бизнес», 2003. — 416 с.: ил. — (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).
ISBN 5-901028-38-4 (рус.)
Книга Ф. Грея знакомит читателя с основами нефтедобывающей промышленности и с опытом мировых нефтяных корпораций. Простым и доступным языком автор описывает методы оценки пласта, добычи и переработки нефти и газа, буровое оборудование. Обсуждаются новые технологии и перспективы развития отрасли.
Книга, несомненно, будет интересна работникам, начинающим свою деятельность в области нефтедобывающей промышленности, геологии нефти или в какой-либо смежной сфере, а также специалистам в области поставок, транспортировки, товарного обращения, связей с общественностью, рекламы, продажи или закупки в нефтяных или смежных компаниях.
УДК 622.32 ББК 26.343.1
© 1995 by PennWell Publishing Company
ISBN 5-901028-38-4 (рус.)© ЗАО «Олимп-Бизнес»,
ISBN 0-87814-450-1 (англ.) перевод на рус. яз., оформление, 2001
Оглавление
Предисловие к русскому изданию.. 7
Предисловие. 8
Глава I ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.. 9
Этапы исторического развития. 9
Некоторые экономические аспекты.. 12
Новейшая история нефтяного рынка. 19
Новейшая история рынка природного газа. 20
Глава II СТРУКТУРА НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.. 25
Главные производители. 25
Независимые производители. 27
Отрасль в мировом масштабе. 37
Глава III ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ. 40
Накопление и залегание. 40
Сегрегация нефти и газа и вытеснение нефти из коллектора. 44
Классы нефти. 45
Глава IV РАЗРАБОТКА.. 47
Функции отдела по освоению участка. 47
Буровые работы.. 49
Разработка месторождения. 52
Оценка числа скважин. 53
Расстояние. 54
Схема расположения скважин. 55
Дополнительные факторы.. 56
Глава V БУРОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ БУРЕНИЯ.. 59
Типы буровых установок. 59
Способы бурения. 60
Буровые растворы.. 63
Глава VI ОЦЕНКА ПЛАСТОВ. КАРОТАЖ, ОТБОР КЕРНА И ОПРОБОВАНИЕ ПЛАСТОВ 65
Каротажные диаграммы.. 65
Журнал анализа образцов. 68
Анализ бурового раствора. 69
Измерения по давлению.. 71
Исследование керна. 72
Канатный каротаж.. 72
Электрический каротаж.. 73
Каротаж по радиоактивности. 75
Прочие приборы для каротажа. 76
Отбор керна. 78
Стандартный способ отбора керна. 78
Боковой отбор керна. 79
Опробование пласта. 79
Глава VII ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИНЫ... 81
Обычное заканчивание скважины с перфорируемой обсадной колонной. 81
Заканчивание скважины со стационарным оборудованием.. 84
Многопластовое заканчивайте скважины.. 84
Заканчивание с отсеканием песка. 85
Заканчивание с отсеканием воды или газа. 87
Многозабойное заканчивание скважины.. 89
Глава VIII ОБСАЖИВАНИЕ И ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИНЫ... 91
Обсадная колонна (труба) 91
Направляющая труба. 91
Кондуктор. 92
Техническая (промежуточная) обсадная колонна. 93
Обсадная колонна-хвостовик. 93
Эксплуатационная обсадная колонна. 94
Вспомогательное оборудование обсадной колонны.. 94
Направляющий башмак. 94
Муфта с обратным клапаном.. 94
Центраторы и скребки. 94
Устье скважины.. 95
Цементирование. 95
Первичное цементирование. 96
Одностадийное цементирование. 97
Ступенчатое цементирование. 97
Вторичное цементирование. 97
Классификация цементов. 98
Добавки к цементу. 98
Параметры цементирования. 99
Глава IX ВЫБОР МЕТОДА ДОБЫЧИ.. 101
Механизмы нефтедобычи. 101
Факторы, влияющие на нефтеотдачу. 102
Управление производительностью коллектора. 102
Требования к правильному управлению. 102
Управление скоростью отбора. 103
Максимальная эффективная норма отбора. 103
Эффективная эксплуатация скважины.. 104
Глава X МЕТОДЫ ДОБЫЧИ – ОБОРУДОВАНИЕ И ОПРОБОВАНИЕ.. 105
Оборудование скважины для добычи. 105
Классификация скважин по методу подъема. 105
Механизированная добыча. 107
Газлифт. 107
Непрерывный поток. 109
Периодический поток. 111
Плунжерный лифт. 111
Достоинства и недостатки. 113
Добыча штанговыми насосами. 113
Принцип действия. 114
Глубинные насосы.. 115
Штанговые насосы.. 116
Качалки. 116
Другие возвратно-поступательные насосы.. 118
Пневматические установки. 119
Гидравлические установки. 119
Насосы с воротом и колесным домкратом.. 120
Достоинства и недостатки. 121
Достоинства. 121
Недостатки. 121
Роторные установки. 121
Гидравлические насосы.. 122
Насосы Кобе. 122
Скважинные насосы.. 125
Переработка на поверхности и насосное оборудование. 125
Гидравлические системы.. 125
Масляные насосы.. 128
Гидравлические струйные насосы.. 129
Достоинства и недостатки. 131
Достоинства. 131
Недостатки. 131
Электрические погружные насосы.. 131
Скважинный узел. 132
Наземное оборудование. 133
Области применения. 134
Электрический кабель. 135
Погружные системы с подвеской на кабеле. 135
Опробование скважин. 136
Глава XI НАЗЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.. 139
Устье скважины.. 139
Головка обсадной колонны.. 139
Фонтанная арматура. 140
Методы разделения. 141
Методы обработки. 142
Осушка природного газа. 142
Подготовка нефти. 143
Установки для обработки воды.. 143
Ловушка свободной воды.. 144
Отстойник. 144
Складские резервуары.. 145
Система улавливания паров. 146
Измерение объема добычи. 146
Обмер резервуара. 146
Измерения. 146
Автоматическая отгрузка нефти. 147
Глава XII ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ ДОБЫЧЕ И КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ СКВАЖИНЫ... 148
Отказ оборудования. 148
Проблемы в скважине. 150
Пескообразование. 150
Повреждение пласта. 150
Парафин. 150
Эмульсии нефти в воде. 151
Коррозия. 151
Утилизация соленой воды.. 151
Капитальный ремонт скважины.. 152
Глава XIII МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ. 153
Кислотная обработка. 153
Предварительные испытания. 153
Оборудование для кислотной обработки. 154
Методики обработки. 154
Ступенчатая кислотная обработка. 157
Добавки при кислотной обработке. 157
Ингибиторы.. 157
Активирующие добавки. 157
Поверхностно-активные вещества. 158
Деэмульгаторы.. 158
Контроль силикатов. 158
Горячая кислота. 159
Замедленная кислота. 159
Удержание железа. 167
Кислота для удаления бурового раствора. 167
Очищающие растворы.. 167
Безводная кислота. 167
Гидроразрыв пласта. 167
Трещины и их структура. 168
Оборудование для гидроразрыва. 168
Технология гидроразрыва. 169
Материалы для гидроразрыва. 170
Другие методы возбуждения пластов. 170
Торпедирование. 170
Взрыв линейного заряда. 170
Повторная перфорация. 171
Стеклянная дробь. 171
Абразивно-струйная обработка. 171
Удаление парафина. 171
Крупномасштабная обработка нагнетанием.. 171
Глава XIV ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ.. 172
Заводнение. 172
Геометрия коллектора. 172
Литология. 172
Глубина коллектора. 172
Пористость. 173
Проницаемость. 173
Равномерность напластования пород коллектора. 173
Величина и распределение насыщения флюидами. 173
Свойства флюида и связанные с этим соотношения проницаемости. 174
Источники воды.. 174
Расположение скважин при заводнении. 175
Подготовка воды.. 176
Остаточная нефть после заводнения. 176
Третичные методы добычи, или повышение нефтеотдачи пластов. 176
Нагнетание в пласт химических растворов. 177
Нагнетание смешивающихся с нефтью жидкостей. 178
Термические методы.. 179
Глава XV ПЕРЕРАБОТКА ПРИРОДНОГО ГАЗА И КОМБИНИРОВАННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ТЕПЛА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.. 181
Виды природного газа. 181
Типы жидкостей в природном газе. 182
Товарный пропан. 182
Товарный бутан. 182
Сжиженный нефтяной газ. 182
Газовый бензин. 183
Этан. 183
Методы переработки природного газа. 183
Абсорбция. 183
Абсорбция с вымораживанием.. 184
Вымораживание. 184
Адсорбция. 184
Экономические факторы и примеси. 184
Совместное производство тепла и электроэнергии. 185
Глава XVI НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ.. 187
Горизонтальное бурение — бурение с увеличенным отклонением от оси скважины.. 187
Скважинные исследования в процессе бурения. 189
Гибкие колонны.. 190
Метод трехмерной сейсморазведки. 192
Увеличенная плотность пространственного изображения. 192
Улучшенные изображения подземных структур. 192
Оконтуривание месторождения, управление и мониторинг. 193
Глава XVII БУДУЩЕЕ.. 194
Упражнения. 200
Упражнения к главе I. 200
Упражнения к главе II. 201
Упражнения к главе III. 202
Упражнения к главе IV.. 203
Упражнения к главе V.. 204
Упражнения к главе VI. 205
Упражнения к главе VII. 206
Упражнения к главе VIII. 207
Упражнения к главе IX.. 208
Упражнения к главе X.. 209
Упражнения к главе XI. 210
Упражнения к главе XII. 211
Упражнения к главе XIII. 212
Упражнения к главе XIV.. 213
Упражнения к главе XV.. 214
Упражнения к главе XVI. 215
Упражнения к главе XVII. 216
Словарь терминов. 217