שדה Usinskoye: מאפיינים ומאפיינים עיקריים של טכנולוגיות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

שדה Usinskoye פועל מאז 1977. הפיתוח שלו מתבצע בתנאים גיאולוגיים קשים מאוד הקשורים למאפייני המרבץ. נוזל מאגר מתייחס לנוזלים שקשה לשחזר, מכיוון שיש לו צמיגות גבוהה באופן חריג. עם זאת, בעשורים האחרונים, שמנים בעלי צמיגות גבוהה נחשבו לעתודה העיקרית של הייצור העולמי. הרזרבות שלהם ברוסיה, לפי הערכות שונות, נעות בין 30 ל-75 מיליארד טון, ורובם ממוקמים באזור וולגה-אורל. לכן, הכנסת טכנולוגיות משופרות להשבת נפט עבור מאגרים כאלה הפכה לרלוונטית במיוחד.

איפה שדה אוסינסקוי?

מרבץ הנפט של Usinsk ממוקם בצפון-מזרח האזור בעל אותו השם ברפובליקה של קומי. שטחו מכסה את שפלת פצ'ורה ואת אגן נהר קולבה (היובל הימני של נהר ארצות הברית). העיר הקרובה ביותר היא אוסינסק. מיקומו של שדה הנפט אוסינסק של לוקויל קשור לאזור טבעי מעבר מהטונדרה לטייגה. האקלים כאן הוא יבשתי חד, הטמפרטורה השנתית הממוצעת היא -25 מעלות צלזיוס. בחורף, מדחוםיורד ל-55 מעלות צלזיוס. התבליט של אזור זה הוא מישור נמוך וביצתי כבד עם אזורים גבעות מוגבהים.

תקשורת התחבורה כוללת רכבת, ניווט בנהר ומשלוח מסוקים. צינור הנפט Vozey-Yaroslavl הונח על פני השטח.

יש גם פיקדון בשם דומה - שדה Malo-Usinskoye, שנמצא בדרום מחוז אלובסקי, באזור פרם, ליד הכפר מלאיה ארצות הברית. הוא משויך לשכבות הדבון וה-Visean התחתון-אמצעי.

תיאור קצר

תחום זה מוגבל לאגן הנפט והגז טימן-פצ'רסק, שהוא בעל חשיבות אסטרטגית בתעשיית הדלק של צפון-מערב רוסיה. זהו אחד הגדולים במחוז הנפט והגז הזה. קרבה לשווקי מכירות משחקת גם היא תפקיד חשוב.

שדה Usinskoye הוא קפל של סלעים מסוג אנטיקלינה, שאורכו 51 ק"מ, ועובי הכיסוי המשקע הוא כ-7-8 ק"מ. מרבצי הנפט ממוקמים בעומק של 1 עד 3.4 ק"מ. מבחינת קיצוץ מים, השדה נמצא בשלב מאוחר של פיתוח, וכמות הרזרבות המדוללות עומדת על 7.7% בלבד. החלקים הדרומיים והמערביים של המרבץ אינם מכוסים כמעט על ידי קידוחי ייצור.

סלעים שנחשפו על ידי הקידוח העמוק ביותר בעליית האנטיקליין (5000 מ') שייכים למרבצים של התקופה הסילורית התחתונה. מרבצים שנחקרו מאופיינים במרבצים איומים של המערכת הדבונית התיכונה (ראשימקור ההפקה), הפרמיאן העליון, כמו גם הבמות הוויזיאן, הסרפוצוביאן והפאמניאן, הממוקמות לחלוטין במתחם הפחמין-פרמיאן התחתון.

עתודות תחזית

עתודות האיזון, שפיתוחן אפשרי כלכלית כיום, מגיעות לכ-960 מיליון טון. שדה הנפט Usinskoye הוא הגדול ביותר ברפובליקה של קומי. הפקת נפט על זה מספקת יותר משליש מהכמות הכוללת של פחמימנים שנחקרו בנושא זה של הפדרציה הרוסית.

כרך זה, לפי חישובים ראשוניים, אמור להספיק עד 2030. במהלך חיפושים נוספים, תיתכן הגדלת הרזרבות. המפעיל של שדה זה הוא Lukoil.

ליתולוגיה

הפקדות דבוניות תחתונות בשדה Usinsk מיוצגות על ידי 3 חלקים (עובים מצוין בסוגריים):

• נמוך (>1050 מ');
• בינוני (<175 מ');
• upper (909-1079 מ').

הם מורכבים מסוגי הסלעים הבאים:

• calc-clay;
• marls;
• חימר קרבונט;
• dolomites;
• anhydrites עם שכבות ביניים של חימר וחוואר.

שלב ה-Visean מורכב מחמר, בחלקו העליון מתחיל רצף עבה של סלעי קרבונט, המכיל משקע של שמן בעל צמיגות גבוהה.

נכסים של שמן

לנפט משדה אוסינסק יש את המאפיינים הבאים:

• density - 0.89-0.95g/cm3;
• תרכובות המכילות גופרית – 0.45-1.89%;
• צמיגות דינמית - 3-8 Pa∙s (נוזלים כבדים, בעלי צמיגות גבוהה);
• תכולה מקסימלית של חומרים שרף - 28% (האזור הצפוני של הפיקדון);
• תוכן של פורפירינים בצורה של קומפלקס ונדיום - עד 285 nmol/g (מוגברת).

ההרכב הכימי נשלט על ידי התרכובות הבאות:

• פחמימנים רוויים: אלקנים, גונאנים והופאנים;
• ארנים: נפתלין, או-דיפנילן-מתאן, פננתרן, טטרפן, פלואוריתן, פירן, פרילן, קריזן, בנזפלואוריאנטן, בנזפירנים.

ריכוז סוגים מסוימים של פחמימנים משתנה על פני שטח השדה. אז, בחלקו הדרומי, מתגלה הכמות הגדולה ביותר של חומצות קרבוקסיליות, ובחלק הצפוני, המינימום. שמן מתחום זה מאופיין בדרך כלל בתכולה גבוהה של מטלופורפירינים וחומצות אורגניות.

היסטוריית גילוי

השדה באזור אוסינסק התגלה בשנת 1963. בשנת 1968 התקבלה מזרקה חזקה מעומק של כ-3100 מ' (באר חקירה מס' 7), שהפיקה 665 טון נפט ביום. שמן קל הופק באופק העל של Serpukhov בשנת 1972. לפי המבנה הגיאולוגי, פיקדון זה סווג במקור כפשוט.

עד 1985, מדענים גילו שהקטע של השדה מורכב יותר, שכן יש בו שינויים אזוריים בתנאים (שחיקה ושברים בשקיעה), הגורמים לשינויים חדים בעובי השכבות היצרניות וסוגים שונים של מרווחים. הפעילות הטקטונית של אזורים בודדים גרמה להופעתו של אנכישבירה, שגם מסבכת את התפתחות הפיקדון.

בשנת 1998 תוקן המבנה הגיאולוגי של המרבץ. באזורים מסוימים נמצא היעדר שכבות בצורת התפרצויות של מי צמח. כמו כן, גיאולוגים הקימו פיתוח של מבנים מסוג שונית. החלק הקשתי של שדה אוסינסקויה בתקופה הפרמית המוקדמת התנשא בטופוגרפיה של קרקעית הים.

המצגים לגבי מבנה הפיקדון השתנו ללא הרף עם הופעת מידע חדש. מחקר סייסמי בשנת 2012 הראה נוכחות של מספר רב של תקלות טקטוניות - סדקים. לרוב הם אנכיים ולעיתים מקובצים ל-3-4 מערכות. סדקים בסלעי קרבונט אינם מוגבלים לאזור המגע של שתי שכבות, אלא עוברים דרך כמה מהן בבת אחת.

שבירה אנכית גבוהה ואטם פצלי חלש של מרבץ הפרמיאן התחתון גרמו לאובדן שבריר פחמימנים קל ותרמו להיווצרות שדה נפט בעל צמיגות גבוהה.

Production

מאחר שלנוזל המאגר של שדה Usinskoye יש צמיגות גבוהה באופן חריג, ייצורו בשיטות מסורתיות (מוט, משאבות צנטריפוגליות ושיטות אחרות) קשה. עד 1990, לחץ המאגר ירד לרמה קריטית. כדי לפתור בעיה זו, הוזמנו מומחים מהחברה השוויצרית TBKOM AG. בשנת 1991, יחד עם OAO Komineft, הוקם מיזם נובל הנפט, שהנהלתו הציגה בשדה את הטכנולוגיה של עקירת נפט שטחית באמצעות קיטור. זה איפשר להגדיל את שחזור נוזלי המאגר ב-4פעמים.

נעשה שימוש ונבדק בשיטות שונות לפיתוח שדה בשטח המרבץ - קידוח בארות משופעות ואופקיות, שיטת הניקוז התרמו-גרביטציוני של המאגר, טיפול ברכיבת קיטור, הזרקה משולבת עם ריאגנטים כימיים. עם זאת, עם העובי הקיים של התצורה, לא ניתן לכסות אותו לחלוטין בחשיפה תרמית. רק כ-20% מנפח מאגרי הנפט מכוסים על ידי הזרקה שטחית ורכיבה על אופניים בקיטור.

בשנת 2002 נובל אויל פשט את הרגל. החברה נקנתה על ידי OAO Lukoil.

ניתוח של הפקת שדה זה מראה כי בממוצע הופק פי 2 יותר נפט מבארות מוצפות מאשר מאלו שהופסקו עקב לחץ מאגר נמוך או ירידה בתפוקה. במקרה האחרון, הפסקת הפעולה מתרחשת לפני השלמת הפיתוח של מאגרים מכוסים. זאת בשל החדירות הנמוכה שלהם, אותה ניתן לשפר על ידי טיפול תרמי מלאכותי.

טיפול בחום

שיטה תרמו-גרביטציונית נוסתה לפני כ-30 שנה בקנדה. העיקרון שלו הוא לחמם את המאגר בקיטור חם, כך ששמן בעל צמיגות גבוהה יהפוך לנייד כמו שמן רגיל.

בגרסה המסורתית, בארות לייצור והזרקה קודחים בנקודות שכנות. בשדה Usinskoye שונתה טכנולוגיה זו - ההשפעה נעשתה מבארות מנוגדות בנקודות מנוגדות.

הזרקת קיטור טובה בתכנית כזוקדח גבוה מהייצור. קיטור מוזרם לתוכו ללא הרף. נוצר מעין תא קיטור מתרחב. בגבולו, קיטור נופל לתוך קונדנסט ובהשפעת כוח הכבידה, זורם לאזור החור התחתון של באר ההפקה.

התרחבות תרמו-אלסטית של נוזל המאגר מתרחשת בטמפרטורות בטווח של 200-320 מעלות צלזיוס. בנוסף לקיטור, נוצרת במאגר כמות גדולה של פחמן דו חמצני, התורם לעקירת הנפט. בשל תהליך זה, החזר הנפט של בארות גדל ב-50%.

צריכת מים

עקב קיומו של מלאי גדול של מפעלי הזרקת קיטור באזור המרבץ, קיים צורך גדול במים מתוקים. הוא מסופק על ידי צריכת המים של יוז'ני של שדה הנפט אוסינסק, שם מתבצעת הכנה, אחסון והפצה של נוזלים.

בשנת 2017 החל יישום הפרויקט לציוד מחדש טכני של צריכת המים. עודכנו המתקנים הטכניים, מתקני הטיפול במים, מערכת הצנרת, נבנתה תחנת כוח חדשה בסולר. המודרניזציה של מתקן זה תגדיל את היכולות הטכניות ותגדיל את ייצור הנפט בשדה Usinskoye.