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.. 8
Предисловие. 9
Глава I ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.. 10
Этапы исторического развития. 10
Некоторые экономические аспекты.. 13
Новейшая история нефтяного рынка. 20
Новейшая история рынка природного газа. 21
Глава II СТРУКТУРА НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.. 26
Главные производители. 26
Независимые производители. 28
Отрасль в мировом масштабе. 38
Глава III ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ. 41
Накопление и залегание. 41
Сегрегация нефти и газа и вытеснение нефти из коллектора. 45
Классы нефти. 46
Глава IV РАЗРАБОТКА.. 48
Функции отдела по освоению участка. 48
Буровые работы.. 50
Разработка месторождения. 53
Оценка числа скважин. 54
Расстояние. 55
Схема расположения скважин. 56
Дополнительные факторы.. 57
Глава V БУРОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ БУРЕНИЯ.. 60
Типы буровых установок. 60
Способы бурения. 61
Буровые растворы.. 64
Глава VI ОЦЕНКА ПЛАСТОВ. КАРОТАЖ, ОТБОР КЕРНА И ОПРОБОВАНИЕ ПЛАСТОВ 66
Каротажные диаграммы.. 66
Журнал анализа образцов. 69
Анализ бурового раствора. 70
Измерения по давлению.. 72
Исследование керна. 73
Канатный каротаж.. 73
Электрический каротаж.. 74
Каротаж по радиоактивности. 76
Прочие приборы для каротажа. 77
Отбор керна. 79
Стандартный способ отбора керна. 79
Боковой отбор керна. 80
Опробование пласта. 80
Глава VII ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИНЫ... 82
Обычное заканчивание скважины с перфорируемой обсадной колонной. 82
Заканчивание скважины со стационарным оборудованием.. 85
Многопластовое заканчивайте скважины.. 85
Заканчивание с отсеканием песка. 86
Заканчивание с отсеканием воды или газа. 88
Многозабойное заканчивание скважины.. 90
Глава VIII ОБСАЖИВАНИЕ И ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИНЫ... 92
Обсадная колонна (труба) 92
Направляющая труба. 92
Кондуктор. 93
Техническая (промежуточная) обсадная колонна. 94
Обсадная колонна-хвостовик. 94
Эксплуатационная обсадная колонна. 95
Вспомогательное оборудование обсадной колонны.. 95
Направляющий башмак. 95
Муфта с обратным клапаном.. 95
Центраторы и скребки. 95
Устье скважины.. 96
Цементирование. 96
Первичное цементирование. 97
Одностадийное цементирование. 98
Ступенчатое цементирование. 98
Вторичное цементирование. 98
Классификация цементов. 99
Добавки к цементу. 99
Параметры цементирования. 100
Глава IX ВЫБОР МЕТОДА ДОБЫЧИ.. 102
Механизмы нефтедобычи. 102
Факторы, влияющие на нефтеотдачу. 103
Управление производительностью коллектора. 103
Требования к правильному управлению. 103
Управление скоростью отбора. 104
Максимальная эффективная норма отбора. 104
Эффективная эксплуатация скважины.. 105
Глава X МЕТОДЫ ДОБЫЧИ – ОБОРУДОВАНИЕ И ОПРОБОВАНИЕ.. 106
Оборудование скважины для добычи. 106
Классификация скважин по методу подъема. 106
Механизированная добыча. 108
Газлифт. 108
Непрерывный поток. 110
Периодический поток. 112
Плунжерный лифт. 112
Достоинства и недостатки. 114
Добыча штанговыми насосами. 114
Принцип действия. 115
Глубинные насосы.. 116
Штанговые насосы.. 117
Качалки. 117
Другие возвратно-поступательные насосы.. 119
Пневматические установки. 120
Гидравлические установки. 120
Насосы с воротом и колесным домкратом.. 121
Достоинства и недостатки. 122
Достоинства. 122
Недостатки. 122
Роторные установки. 122
Гидравлические насосы.. 123
Насосы Кобе. 123
Скважинные насосы.. 126
Переработка на поверхности и насосное оборудование. 126
Гидравлические системы.. 126
Масляные насосы.. 129
Гидравлические струйные насосы.. 130
Достоинства и недостатки. 132
Достоинства. 132
Недостатки. 132
Электрические погружные насосы.. 132
Скважинный узел. 133
Наземное оборудование. 134
Области применения. 135
Электрический кабель. 136
Погружные системы с подвеской на кабеле. 136
Опробование скважин. 137
Глава XI НАЗЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.. 140
Устье скважины.. 140
Головка обсадной колонны.. 140
Фонтанная арматура. 141
Методы разделения. 142
Методы обработки. 143
Осушка природного газа. 143
Подготовка нефти. 144
Установки для обработки воды.. 144
Ловушка свободной воды.. 145
Отстойник. 145
Складские резервуары.. 146
Система улавливания паров. 147
Измерение объема добычи. 147
Обмер резервуара. 147
Измерения. 147
Автоматическая отгрузка нефти. 148
Глава XII ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ ДОБЫЧЕ И КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ СКВАЖИНЫ... 149
Отказ оборудования. 149
Проблемы в скважине. 151
Пескообразование. 151
Повреждение пласта. 151
Парафин. 151
Эмульсии нефти в воде. 152
Коррозия. 152
Утилизация соленой воды.. 152
Капитальный ремонт скважины.. 153
Глава XIII МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ. 154
Кислотная обработка. 154
Предварительные испытания. 154
Оборудование для кислотной обработки. 155
Методики обработки. 155
Ступенчатая кислотная обработка. 158
Добавки при кислотной обработке. 158
Ингибиторы.. 158
Активирующие добавки. 158
Поверхностно-активные вещества. 159
Деэмульгаторы.. 159
Контроль силикатов. 159
Горячая кислота. 160
Замедленная кислота. 160
Удержание железа. 168
Кислота для удаления бурового раствора. 168
Очищающие растворы.. 168
Безводная кислота. 168
Гидроразрыв пласта. 168
Трещины и их структура. 169
Оборудование для гидроразрыва. 169
Технология гидроразрыва. 170
Материалы для гидроразрыва. 171
Другие методы возбуждения пластов. 171
Торпедирование. 171
Взрыв линейного заряда. 171
Повторная перфорация. 172
Стеклянная дробь. 172
Абразивно-струйная обработка. 172
Удаление парафина. 172
Крупномасштабная обработка нагнетанием.. 172
Глава XIV ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ.. 173
Заводнение. 173
Геометрия коллектора. 173
Литология. 173
Глубина коллектора. 173
Пористость. 174
Проницаемость. 174
Равномерность напластования пород коллектора. 174
Величина и распределение насыщения флюидами. 174
Свойства флюида и связанные с этим соотношения проницаемости. 175
Источники воды.. 175
Расположение скважин при заводнении. 176
Подготовка воды.. 177
Остаточная нефть после заводнения. 177
Третичные методы добычи, или повышение нефтеотдачи пластов. 177
Нагнетание в пласт химических растворов. 178
Нагнетание смешивающихся с нефтью жидкостей. 179
Термические методы.. 180
Глава XV ПЕРЕРАБОТКА ПРИРОДНОГО ГАЗА И КОМБИНИРОВАННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ТЕПЛА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.. 182
Виды природного газа. 182
Типы жидкостей в природном газе. 183
Товарный пропан. 183
Товарный бутан. 183
Сжиженный нефтяной газ. 183
Газовый бензин. 184
Этан. 184
Методы переработки природного газа. 184
Абсорбция. 184
Абсорбция с вымораживанием.. 185
Вымораживание. 185
Адсорбция. 185
Экономические факторы и примеси. 185
Совместное производство тепла и электроэнергии. 186
Глава XVI НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ.. 188
Горизонтальное бурение — бурение с увеличенным отклонением от оси скважины.. 188
Скважинные исследования в процессе бурения. 190
Гибкие колонны.. 191
Метод трехмерной сейсморазведки. 193
Увеличенная плотность пространственного изображения. 193
Улучшенные изображения подземных структур. 193
Оконтуривание месторождения, управление и мониторинг. 194
Глава XVII БУДУЩЕЕ.. 195
Упражнения. 201
Упражнения к главе I. 201
Упражнения к главе II. 202
Упражнения к главе III. 203
Упражнения к главе IV.. 204
Упражнения к главе V.. 205
Упражнения к главе VI. 206
Упражнения к главе VII. 207
Упражнения к главе VIII. 208
Упражнения к главе IX.. 209
Упражнения к главе X.. 210
Упражнения к главе XI. 211
Упражнения к главе XII. 212
Упражнения к главе XIII. 213
Упражнения к главе XIV.. 214
Упражнения к главе XV.. 215
Упражнения к главе XVI. 216
Упражнения к главе XVII. 217
Словарь терминов. 218