Конспект лекцій № 1-19 з дисципліни “Основи нафтогазової справи” (Основні елементи сучасної системи нафтогазопостачання. Екологія нафтогазовидобування), страница 20

У 70-і роки ХІХ сторіччя В.Г. Шухов запропонував компресорний спосіб видобування нафти шляхом подавання у свердловину стисненого повітря (ерліфт). Пізніше інший спосіб видобування нафти – газліфт – запропоновано М.М. Тихвінським у 1914 році.

Газ із природних джерел людина використовувала з давніх часів. Пізніше його видобували з колодязів і шахт. У 1902 році було пробурена перша свердловина, яка дала природний газ із глибини 207 м.

2. Характеристика продуктивних пластів. Раціональне видобування нафти і газу, тобто їх максимальне вилучення із надр при мінімальних коштах та часі, можливе лише при глибокому вивченні фізичних і фізико-хімічних властивостей продуктивного пласта, а також нафти, газу й води, які у ньому містять. Важливе значення при цьому мають процеси, які відбуваються у пласті.  Ці питання розглядає наука «Фізика пласта»

Під геолого-промисловою характеристикою продуктивного пласта розуміють дані про його гранулометричний склад, колекторські і механічні властивості, насиченість нафтою, газом та водою.

Гранулометричний склад гірської породи характеризує кількісний вміст у ній частинок різної крупнисті. Характерний графік гранулометричного складу піщаної гірської породи наведений на рис.6.1.

Від гранулометричного складу залежать колекторські властивості пласта: пористість, проникність, питома поверхня пористого середовища.

          На рис.6.2 показана схема складових компонентів гірської породи продуктивного пласту. З неї видно, що зразок породи умовно поділено на дві частини: першу, зайняту твердими частками, об’ємом V1, і другу, зайняту порами, об’ємом V2. Порожнину, зайняту порами, можна також умовно поділити на дві частини, одна з яких зайнята рідиною, друга – газом. Тоді маса твердих частинок ґрунту буде m1, а маса рідини – m2 (маса газу не враховується при цих розрахунках). Тоді основні фізичні характеристики визначають таким чином.

Щільність породи – маса одиниці об’єму породи. Визначається експериментально як відношення маси зразка породи до його об’єму                ,                                      (6.1)

Пористість породи – це відношення об’єму пор до загального об’єму зразка ґрунту:

                                           (6.2)

Розрізняють відкриту і ефективну пористість. Під відкритою пористістю розуміють відношення об’єму пор, які спілкуються між собою до загального  об’єму зразка. У свою чергу ефективна пористість це відношення об’єму пор, за якими вірогідний рух рідини і газу, до загального об’єму зразка гірської породи.

3. Пластові флюїди та їх властивості. Рідина і гази знаходяться у пласті під тиском, який зветься пластовим. Тиск, який був до початку видобування, називають початковим пластовим тиском.Його орієнтовно  приймають рівним гідростатичному тискові – тиску, який створюється стовпом води висотою, що дорівнює глибині залягання продуктивного пласта. У практиці, звичайно, пластовий тиск менше від гідростатичного. Але буває, що пластовий тиск більший, ніж гідростатичний. Такі пласти називаються пластами з аномально високим тиском.

Чим більший пластовий тиск, тим більше нафти і газу можна видобути з покладу за всіх рівних умов.

Температура у пластах підвищується з глибиною. Глибина, за яку температура змінюється на 10 С,  називається геотермічним ступенем. Середнє його значення на Землі - 33 м. Але в районі м. Грозний він складає 13,3 м, а у Башкорстані – 50...60 м.

Усі вуглеводні за складом поділяються на метанові (парафінові); нафтенові і ароматичні. Найбільш розповсюджені вуглеводні метанового ряду від СН4 до С4Н10 (бутан) при атмосферному тиску – газоподібні. З них складається супутній газ. Вуглеводні С5Н12 – С17Н36 – рідкі, а ті які містять більше 17 атомів вуглеводню – тверді.

Залежно від тиску і температури, а також складу вуглеводнів,  їх суміш в умовах пластів може знаходитися у газоподібному, рідкому й двофазному (газорідка суміш) стані. У рідкому стані суміш знаходиться тоді, коли у ній переважають важкі вуглеводні при великих тисках та порівняно невеликих температурах. Таке родовище називають нафтовим.