Usinskoye field: ลักษณะสำคัญและคุณสมบัติของเทคโนโลยี

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เขต Usinskoye เปิดดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2520 การพัฒนาดำเนินการในสภาพทางธรณีวิทยาที่ยากมากที่เกี่ยวข้องกับลักษณะของเงินฝาก ของเหลวในอ่างเก็บน้ำหมายถึงของเหลวที่กู้คืนได้ยาก เนื่องจากมีความหนืดสูงผิดปกติ อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา น้ำมันที่มีความหนืดสูงถือเป็นแหล่งสำรองหลักในการผลิตของโลก ปริมาณสำรองของพวกเขาในรัสเซียตามการประมาณการที่หลากหลายมีตั้งแต่ 30 ถึง 75 พันล้านตันและส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในภูมิภาค Volga-Ural ดังนั้นการแนะนำเทคโนโลยีการกู้คืนน้ำมันที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับอ่างเก็บน้ำดังกล่าวจึงมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษ

ทุ่ง Usinskoye อยู่ที่ไหน

แหล่งน้ำมัน Usinsk ตั้งอยู่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของภูมิภาคที่มีชื่อเดียวกันในสาธารณรัฐโคมิ พื้นที่ครอบคลุมพื้นที่ราบ Pechora และลุ่มน้ำ Kolva (สาขาด้านขวาของแม่น้ำ Usa) เมืองที่ใกล้ที่สุดคือ Usinsk ที่ตั้งของแหล่งน้ำมัน Usinsk ของ Lukoil นั้นสัมพันธ์กับเขตธรรมชาติในช่วงเปลี่ยนผ่านจากทุนดราไปยังไทกา สภาพภูมิอากาศที่นี่เป็นแบบทวีปอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีอยู่ที่ -25 °C ในฤดูหนาวเทอร์โมมิเตอร์ลดลงถึง -55 °С ความโล่งใจของบริเวณนี้เป็นที่ราบลุ่มมีแอ่งน้ำหนาแน่นและมีเนินเขาสูง

การคมนาคมขนส่งรวมถึงทางรถไฟ การนำทางในแม่น้ำ และการส่งมอบเฮลิคอปเตอร์ ท่อส่งน้ำมัน Vozey-Yaroslavl ถูกวางข้ามอาณาเขต

นอกจากนี้ยังมีเงินฝากที่มีชื่อคล้ายกัน - ทุ่ง Malo-Usinskoye ซึ่งตั้งอยู่ทางตอนใต้ของเขต Elovsky ในภูมิภาคระดับการใช้งาน ใกล้กับหมู่บ้านมาลายา อูซา มีความเกี่ยวข้องกับชั้นวิเซียนดีโวเนียนและกลางตอนล่าง

คำอธิบายสั้น ๆ

สาขานี้จำกัดอยู่ที่อ่างน้ำมันและก๊าซ Timan-Pechersk ซึ่งมีความสำคัญเชิงกลยุทธ์ในอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงทางตะวันตกเฉียงเหนือของรัสเซีย เป็นจังหวัดที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในจังหวัดน้ำมันและก๊าซแห่งนี้ ความใกล้ชิดกับตลาดการขายก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน

ทุ่ง Usinskoye เป็นโขดหินประเภทแอนติไลน์ขนาดยาว 51 กม. และความหนาของชั้นตะกอนที่ปกคลุมอยู่ประมาณ 7-8 กม. แหล่งน้ำมันอยู่ที่ระดับความลึก 1 ถึง 3.4 กม. ในแง่ของการตัดน้ำ พื้นที่เพาะปลูกอยู่ในระยะสุดท้ายของการพัฒนา และปริมาณสำรองที่หมดไปเพียง 7.7% การขุดเจาะการผลิตในทางปฏิบัติไม่ครอบคลุมพื้นที่ภาคใต้และตะวันตก

หินที่โผล่พ้นหลุมเจาะที่ลึกที่สุดจากแนวต้านที่เพิ่มขึ้น (5,000 ม.) เป็นของฝากของยุคไซลูเรียนตอนล่าง แหล่งสะสมที่สำรวจมีลักษณะเฉพาะจากแหล่งสะสมขนาดใหญ่ของระบบดีโวเนียนกลาง (mainแหล่งที่มาของการผลิต) อัปเปอร์เพอร์เมียน เช่นเดียวกับวิเซียน เซอร์ปูโคเวียน และฟาเมนเนียน ซึ่งตั้งอยู่ในคอมเพล็กซ์เพอร์เมียนคาร์บอนิเฟอรัส-ล่าง

พยากรณ์สำรอง

เงินสำรองซึ่งกำลังพัฒนาซึ่งมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในปัจจุบัน มีจำนวนประมาณ 960 ล้านตัน แหล่งน้ำมัน Usinskoye ใหญ่ที่สุดในสาธารณรัฐโคมิ การผลิตน้ำมันบนนั้นให้มากกว่าหนึ่งในสามของปริมาณไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดที่สำรวจในหัวข้อนี้ของสหพันธรัฐรัสเซีย

ปริมาณนี้ตามการคำนวณเบื้องต้นน่าจะเพียงพอจนถึงปี 2030 ในระหว่างการสำรวจเพิ่มเติม อาจมีปริมาณสำรองเพิ่มขึ้น โอเปอเรเตอร์ของฟิลด์นี้คือ Lukoil

หินวิทยา

เงินฝากแบบดีโวเนียนที่ต่ำกว่าในช่อง Usinsk แสดงเป็น 3 ส่วน (ความหนาจะระบุไว้ในวงเล็บ):

• ต่ำกว่า (>1050 ม.);
• กลาง (<175 ม.);
• บน (909-1079 ม.).

ประกอบด้วยหินประเภทต่อไปนี้:

• แคล-เคลย์;
• มาร์ลส์;
• ดินคาร์บอเนต;
• โดโลไมต์;
• แอนไฮไดรต์ที่มีดินเหนียวและมาร์ลเป็นชั้นๆ

เวทีวิเซียนประกอบด้วยดินเหนียว โดยในส่วนบนของหินนั้นจะมีหินคาร์บอเนตเป็นลำดับหนา ซึ่งมีการสะสมของน้ำมันที่มีความหนืดสูง

คุณสมบัติของน้ำมัน

น้ำมันจากทุ่ง Usinsk มีลักษณะดังต่อไปนี้:

• ความหนาแน่น - 0.89-0.95g/cm3;
• สารประกอบที่มีกำมะถัน – 0.45-1.89%;
• ความหนืดไดนามิก - 3-8 Pa ∙s (ของเหลวก่อตัวที่มีความหนืดสูงและมีความหนืดสูง);
• ปริมาณสูงสุดของสารเรซิน - 28% (พื้นที่ภาคเหนือของเงินฝาก);
• เนื้อหาของพอร์ไฟรินในรูปของวานาเดียมคอมเพล็กซ์ - มากถึง 285 nmol / g (เพิ่มขึ้น)

องค์ประกอบทางเคมีถูกครอบงำโดยสารประกอบต่อไปนี้:

• ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว: แอลเคน โกนาเนส และโฮปาเนส;
• arenes: naphthalene, o-diphenylenemethane, phenanthrene, tetraphene, fluoranthene, pyrene, perylene, chrysene, benzfluoranthenes, benzpyrenes. อารีน

ความเข้มข้นของไฮโดรคาร์บอนบางชนิดแตกต่างกันไปตามพื้นที่ ดังนั้นในภาคใต้จึงมีการเปิดเผยกรดคาร์บอกซิลิกจำนวนมากที่สุดและในภาคเหนือจะมีการเปิดเผยขั้นต่ำ โดยทั่วไปแล้ว น้ำมันจากแหล่งนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณโลหะโลพอร์ไฟรินและกรดอินทรีย์ในปริมาณสูง

ประวัติการค้นพบ

ทุ่งนาในภูมิภาค Usinsk ถูกค้นพบในปี 1963 ในปี 1968 ได้น้ำพุอันทรงพลังจากความลึกประมาณ 3100 ม. (หลุมสำรวจหมายเลข 7) ซึ่งผลิตน้ำมันได้ 665 ตันต่อวัน น้ำมันเบาผลิตขึ้นในขอบฟ้า Serpukhov ในปีพ. ศ. 2515 ตามโครงสร้างทางธรณีวิทยา เงินฝากนี้เดิมถูกจัดประเภทง่าย

ภายในปี พ.ศ. 2528 นักวิทยาศาสตร์พบว่าพื้นที่ภาคสนามมีความซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงสภาพเป็นวงๆ (การกัดเซาะและการแตกตัวของตะกอน) ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในความหนาของชั้นผลผลิตและช่วงเวลาประเภทต่างๆ. กิจกรรมการแปรสัณฐานของแต่ละโซนทำให้เกิดแนวดิ่งการแตกหักซึ่งทำให้การพัฒนาเงินฝากมีความซับซ้อน

ในปี 1998 โครงสร้างทางธรณีวิทยาของเงินฝากได้รับการแก้ไข ในบางพื้นที่พบว่าไม่มีการแบ่งชั้นในรูปแบบของการระเบิดของน้ำฝ่าเท้า นอกจากนี้ นักธรณีวิทยายังได้ก่อตั้งการพัฒนาอาคารประเภทแนวปะการัง ส่วนโค้งของทุ่ง Usinskoye ในช่วงต้นยุค Permian เพิ่มขึ้นในภูมิประเทศของก้นทะเล

การเป็นตัวแทนเกี่ยวกับโครงสร้างของเงินฝากมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาเมื่อมีข้อมูลใหม่ปรากฏขึ้น การสำรวจแผ่นดินไหวในปี 2555 แสดงให้เห็นว่ามีรอยแตกของเปลือกโลกเป็นจำนวนมาก ส่วนใหญ่มักจะเป็นแนวตั้งและบางครั้งก็จัดกลุ่มเป็น 3-4 ระบบ รอยแตกในหินคาร์บอเนตไม่ได้จำกัดอยู่แค่บริเวณสัมผัสของสองชั้น แต่ทะลุผ่านหลาย ๆ อันพร้อมกัน

การแตกร้าวในแนวดิ่งสูงและชั้นหินดินดานที่อ่อนตัวของตะกอน Permian ล่างทำให้เกิดการสูญเสียเศษส่วนของไฮโดรคาร์บอนเบาและมีส่วนทำให้เกิดแหล่งน้ำมันที่มีความหนืดสูง

การผลิต

เนื่องจากของเหลวในอ่างเก็บน้ำของแหล่ง Usinskoye มีความหนืดสูงผิดปกติ การผลิตโดยใช้วิธีการดั้งเดิม (แท่ง ปั๊มหลุมแรงเหวี่ยง และวิธีการอื่นๆ) จึงทำได้ยาก ภายในปี 1990 แรงดันในอ่างเก็บน้ำลดลงสู่ระดับวิกฤต เพื่อแก้ปัญหานี้ ผู้เชี่ยวชาญจากบริษัทสวิส TBKOM AG ได้รับเชิญ ในปี 1991 องค์กร Nobel Oil ได้ก่อตั้งขึ้นร่วมกับ OAO Komineft ซึ่งฝ่ายบริหารได้แนะนำเทคโนโลยีการแทนที่น้ำมันในพื้นที่ด้วยไอน้ำที่สนาม ทำให้สามารถเพิ่มการกู้คืนของเหลวในอ่างเก็บน้ำได้ 4ครั้ง

ใช้และทดสอบวิธีการพัฒนาภาคสนามที่แตกต่างกันในอาณาเขตของเงินฝาก - การขุดเจาะบ่อน้ำเอียงและแนวนอน, วิธีการระบายน้ำตามอุณหภูมิของอ่างเก็บน้ำ, การบำบัดด้วยไอน้ำ, การฉีดรวมกับสารเคมี อย่างไรก็ตาม ด้วยความหนาที่มีอยู่ของชั้นหิน มันจึงไม่สามารถปกคลุมด้วยความร้อนได้อย่างสมบูรณ์ ปริมาณน้ำมันสำรองเพียงประมาณ 20% เท่านั้นที่ถูกครอบคลุมโดยการฉีดพื้นที่และการปั่นจักรยานด้วยไอน้ำ

ในปี 2545 น้ำมันโนเบลล้มละลาย บริษัทถูกซื้อโดย OAO Lukoil

การวิเคราะห์การผลิตในพื้นที่นี้แสดงให้เห็นว่า โดยเฉลี่ยแล้ว มีการผลิตน้ำมันจากบ่อน้ำมันเพิ่มขึ้น 2 เท่า เมื่อเทียบกับน้ำมันที่ถูกหยุดทำงานเนื่องจากแรงดันอ่างเก็บน้ำต่ำหรือผลผลิตที่ลดลง ในกรณีหลังการสิ้นสุดของการดำเนินการเกิดขึ้นก่อนที่การพัฒนาอ่างเก็บน้ำที่ปกคลุมจะเสร็จสิ้น เนื่องจากมีการซึมผ่านต่ำ ซึ่งสามารถปรับปรุงได้ด้วยการบำบัดด้วยความร้อนเทียม

การรักษาความร้อน

วิธีถ่ายเทความร้อนได้รับการทดสอบเมื่อประมาณ 30 ปีที่แล้วในแคนาดา หลักการคือทำให้อ่างเก็บน้ำร้อนด้วยไอน้ำร้อน เพื่อให้น้ำมันที่มีความหนืดสูงเคลื่อนที่ได้เหมือนน้ำมันทั่วไป

ในรุ่นดั้งเดิม หลุมสำหรับการผลิตและการฉีดจะถูกเจาะที่จุดใกล้เคียง ที่สนาม Usinskoye เทคโนโลยีนี้เปลี่ยนไป - ผลกระทบเกิดจากหลุมตรงข้ามที่จุดตรงข้าม

ฉีดไอน้ำอย่างดีในรูปแบบดังกล่าวเจาะได้สูงกว่าการผลิต ไอน้ำถูกสูบเข้าไปอย่างต่อเนื่อง มีการสร้างห้องอบไอน้ำแบบขยายตัวขึ้น ไอน้ำตกลงสู่คอนเดนเสทและไหลลงสู่ก้นหลุมของบ่อผลิตภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง

การขยายตัวทางความร้อนของของเหลวในอ่างเก็บน้ำเกิดขึ้นที่อุณหภูมิในช่วง 200-320 °C นอกจากไอน้ำแล้ว ยังมีการสร้างคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากในอ่างเก็บน้ำ ซึ่งมีส่วนช่วยในการกำจัดน้ำมัน จากกระบวนการนี้ การกู้คืนน้ำมันในบ่อน้ำมันเพิ่มขึ้น 50%

การดื่มน้ำ

เนื่องจากมีโรงงานฉีดไอน้ำจำนวนมากในบริเวณแหล่งกักเก็บ จึงมีความต้องการน้ำจืดเป็นอย่างมาก จัดทำโดยการบริโภคน้ำ Yuzhny ของแหล่งน้ำมัน Usinsk ซึ่งดำเนินการเตรียมจัดเก็บและแจกจ่ายของเหลว

ในปี 2560 การดำเนินโครงการสำหรับอุปกรณ์ทางเทคนิคใหม่ของการรับน้ำได้เริ่มต้นขึ้น ปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวกทางเทคนิค สิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดน้ำ ระบบท่อส่ง โรงไฟฟ้าดีเซลแห่งใหม่ได้ถูกสร้างขึ้น ความทันสมัยของโรงงานแห่งนี้จะเพิ่มความสามารถด้านเทคนิคและเพิ่มการผลิตน้ำมันที่แหล่ง Usinskoye