Реферати українською » География » Структурна анізотропія нафтогазових родовищ та утилізація бурового шламу


Реферат Структурна анізотропія нафтогазових родовищ та утилізація бурового шламу

А. У. Чепрасов, А. І. Трегуб, Воронезький державний університет

Нині при експлуатації нафтових та газових родовищ зіштовхуються з проблемою переробки нафти і утилізації відходів буріння. У Росії її майже всі відходи, пов'язані з бурінням, складуються на полігонах й у шламових коморах, що, проте, не звільняє компанії відрізняється від необхідності їх утилізації. Дуже звичайна практика зливу рідких продуктів буріння землі і поховання твердих продуктів на орендованих землях [5].Шламовие комори і котловани призначені для зберігання ЕВР у них бурового і тампонажного розчинів, бурових стічні води і шламу, продуктів випробування свердловин, матеріалів на приготування та хімічної обробки бурових і тампонажних розчинів, ПММ, господарсько-побутових стічних вод мовби i твердих побутових відходів, і навіть зливових стічних вод мовби. Відсоткове співвідношення між тими складовими змінюється залежно від геологічні умови, технічного стану устаткування, культури виробництва. Середній склад відходів: 65 % води, 30 % шламу (>вибуренной породи), 5, 5 % нафти, 0, 5 %бентонита і 0, 5 % різних присадок, що використовуються забезпечення оптимальної роботи бурових установок [6, 7]. Використання котлованів і комор розміщувати і збереження шламу, бурового розчину та інших матеріалів є небезпечним в плані способом зберігання.

Насправді звичайним є використання непідготовлених, відкритих котлованів, що веде до просочуванню потенційно токсичних речовин, у землі і забруднення довкілля. Спеціально обладнані котловани може бути причиною забруднення середовища при ушкодженні і переповненні сховищ. Закриті комори, застосовувані для зберігання бурових відходів, є як надійними. Вона має кришку, яка ізолює шлам від довкілля, тварин і звинувачують домашнього худоби. Проте ця система має не є герметичною, і газоподібні продукти можуть потраплятимуть у атмосферу. З іншого боку, система має не має вторинної захисту, схильна до корозії, що чоловік-українець може спричинить забруднення довкілля [4, 5]. За наявними прогнозним оцінкам, у Росії видобування нафти зросте до 2020 р. в нафтогазоносних провінціях Європейській частині до 120 млн тонн на рік, в Західно-Сибірської провінції – до 315 млн тонн на рік, у Східній Сибіру – до 60 млн тонн на рік, Далекому Сході – до 20 млн тонн на рік [2]. Це зростання супроводжуватиметься і відповідатиме зростанням екологічних проблем. Нині звичайними способами утилізації нафтових шламів є: спалювання плаваючою в коморах нафти; біохімічне розкладання шляхом «розкидання» нафтового шламу на поверхню грунту чи відкачування на поля зрошення; компостування (перемішування шламу з торфом, соломою тощо. п.); поховання шламу в спеціально відведених місцях (на промислових і побутових звалищах) [4]. Разом про те з'явилися даних про значної токсичностінефтешламов, про їхнє високої рухливості в підземних водах і грунтах. Це змусило переглянути застосовувані способи утилізації. Однією з найнадійніших способів визнається закачування шламу в пласт. Нині вона застосовується у країнах Північної та Південної Америки [4, 5].Шлам перетворюється на пульпу з певною в'язкістю, яка закачується в пласт з допомогою насоса високого тиску. Технологію можна адаптувати під вже існуючішламовие комори і полігони, видобувати шлам безпосередньо звідти для закачування їх у свердловину. Застосовують два способу закачування шламу в пласт: кільцева закачування (>Annularinjection) і спеціальних свердловин для промислових відходів (>Disposalwellinjection). У процесі кільцевої закачування шлам потрапляє у певний пласт через простір між обсадними трубами в нафтових чи газових свердловинах. У частині зовнішньоїобсадной труби шлам проникає в пласт. З використанням свердловини для промислових відходів шлам закачується в пласт під тиском із використанням насосно-компресорних труб нижчеобсадной колони чи перфоровану секцію, створену спеціально для закачування шламу в інтервалах приймаючої пласта [4].

Застосування названих методів вимагає комплексного підходи до проекту. Такий підхід включає початковий збір геологічних даних, данихкаротажа, побудова геологічних моделей, визначення потенційних горизонтів для закачування шламу в пласт, визначення тиску закачування, прогнозування пов'язаних із цим ризиків [5, 7]. Найважливіша значення щодо ризиків має структура обраного пласта воколоскважинном просторі, наявність у ньому можливих вікон перетікання, що з розривамисплошности обмежень пласта, локальнихпликативних порушень, зумовлюючих нерівномірний розподілвнутрипластового тиску, формування концентраторів напруг, збільшують ймовірність руйнації пласта і неконтрольованого переміщеннязакачиваемих відходів. Досить ефективним для структурного прогнозу за умов Західного Сибіру може визнаватисяморфоструктурний аналіз. Одне з його методів – метод вивчення структурноїанизотропии. Метод грунтується на використанніиндикатрисианизотропии геологічних об'єктів [3] і то, можливо запропонований для аналізунеоднородностей простору близько свердловини, використовуваної для закачування. Повна характеристикаанизотропии описується чотирма параметрами: показником мінливості, орієнтуванням осейанизотропии, показником іиндикатрисойанизотропии. Показник мінливості по конкретної лінії всередині об'єкта – цей показник кількостіпересекаемих елементів до довжини лінії, а показник мінливості поля – середній градієнт мінливості параметра з даного напряму – цей показник суми показників мінливості у конкретних лініях до кількості цих ліній.

Осіанизотропии – це напрями всередині досліджуваного об'єкта з максимальними відмінностями мінливості, а показниканизотропии – цей показник максимальної мінливості до мінімальної.Индикатрисойанизотропии називаєтьсяеллипсовидная поверхню, величинарадиуса-вектора якої у масштабі відображає мінливість параметра всередині об'єкта у бікрадиуса-вектора. З використаннямдвумерной моделіиндикатриса то, можливо представленаеллипсом [3].

>Индикатрисаанизотропии – графічне зображення координованої мінливості тієї чи іншої параметра досліджуваного об'єкта. Під час вивчення структурноїанизотропии як такі параметрів можна використовуватигипсометрическое становище поверхонь нашарування чи потужність пласта. Виміри цих параметрів проводяться за серіями паралельних профілів, орієнтування яких послідовно змінюється у певних інтервалах значень. Характериндикатрисианизотропии відбиваєдеформационное полі пласта, оскільки особливості його залягання підпорядковані насамперед інтегральному полю тектонічних напруг, які діяли як під час утворення пласта, і після переходу їх у копалину стан. Можна вважати, щоиндикатрисаанизотропии значною мірою є відбитком еліпсоїда деформації, осі якогокоррелятни осяхиндикатрисианизотропии. При деформації пласта неминуче змінюються її внутрішні властивості і, ступінь його проникності у напрямах максимальної і мінімальної мінливості. Це може впливом геть характер руху всередині пластазакачиваемих відходів. Визначення гаданого напрями рухузакачиваемих у замкову шпарину промислових відходів, і навіть швидкості їх переміщення має значення в оцінці екологічних ризиків, що з буровими і промисловими роботами на нафтогазових родовищах.

Як приклад (рис.) то, можливо наведено розрахунок параметріванизотропии пласта закачування навколо одній з свердловин родовищаВанкор (>Зап. Сибір). Вихідними для розрахунку були дані про змінугипсометрического становища пласта. Аналіз проведено за серіями паралельних профілів з10-градусним інтервалом.

Розрахунки вчених показують значнуанизотропию пласта закачування з віссю максимальної мінливості, орієнтованої у бікСЗ 322° – ЮВ 142° і мінімальної – СВ 50° –ЮЗ 230°. Показниканизотропии становить 3, 2. З загальної ситуації пологого занурення пласта в північно-західному напрямі, можна дійти невтішного висновку у тому, у процесі такого занурення пласт відчув деформаціюудлинения-укорочения. А осі подовження і укорочення в напрямі збігаються, відповідно, з максимальною і мінімальної осямииндикатрисианизотропии пласта. За величиною коефіцієнтаанизотропии можна оцінити величину деформаціїудлинения-укорочения пласта, рівну + 2, 31 % (у бік подовження). Під час такої характеристиці деформаційного поля можна очікувати загальногоразуплотнения пласта вздовж осі максимальноїанизотропии. Церазуплотнение загалом корелюється з величиною деформації. Воно відбувається через збільшенняпористости пласта іскважности наявних у ньому тріщин, що у сукупності призводить до збільшення коефіцієнта фільтрації, але це серйозно впливає на швидкість і напрям переміщеннязакачиваемих відходів. Рухзакачиваемой рідини, ще, залежить від ухилу пласта, величина що його даному випадку складає 1, 7 м на 1 км у бікСЗ 320°. Спільно усе це визначає переважне собі напрямок руху потокузакачиваемих промислових відходів свердловини в північно-західному напрямі по азимуту 322°. За необхідності, знаючи в'язкістьзакачиваемой пульпи, вихідне тиск при про закачування, можна знайти й можливу швидкість переміщення відходів у межах пласта.

Отримані дані необхідно враховувати в складанні динамічної моделі рухузакачиваемих відходів буріння, а щодо можливих екологічних ризиків, пов'язаних із цим процесом, оскільки собі напрямок руху відходів у межах пласта стає передбачуваним по основними параметрами. При визначенні місцеположення нових свердловин облік характеристики потоку відходів дозволяє намітити для недопущення у процесі буріння виходу цих відходів межі пласта закачування, забруднення водоносних горизонтів чи земною поверхні.

>Рис.Анизотропияоколоскважинного простору не більше родовищаВанкор (>Зап. Сибір):

1 –изогипси пласта закачування, 2 –индикатрисаанизотропии пласта, 3 – свердловина закачування

Список літератури

1. Куценко У. У. Про стан екологічну безпеку до і правоохоронної діяльності Держком екології Росії з її забезпечення / У. У. Куценко, А. Є. Данилов // Вісті Академії промислової екології – 1999. – № 3. – З 99–100.

2.Стефаненко З. Далеко чи світлу будучину геологорозвідування? / З.Стефаненко // Нафта Росії, № 9. – 2009. – З. 34–39.

3.Четвериков Л. І. Оцінкаанизотропии геологічних об'єктів //Вестн. Воронеж. ун-ту.

>Сер.:Геол. – 2000. –Вип. 9. – З. 26–31.

4.AnIntroduction toSlurryInjection TechnologyforDisposal ofDrillingWastes /BrochurepreparedbyArgonneNationalLaboratoryfor the U. P.S.Department of Energy, Office ofFossil Energy,National Petroleum TechnologyOffice. –September, 2003.

5.VeilJ. A.Evolution ofSlurryInjection Technologyfor Management ofDrillingWastes /J. AVeil, M. B.Dusseault. –PreparedbyArgonneNationalLaboratoryfor theU.S.Department of Energy,Office ofFossil Energy,National Petroleum TechnologyOffice,September, 2003. – 20p.

6.ngv/default.aspx 7.neftegaz 8.earthworksaction.org

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайтуvestnik.vsu/


Схожі реферати:

Навігація