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