Главная страница

Методические указания к практическим занятиям для студентов всех форм обучения бакалавров направления 131000. 62 Нефтегазовое дело Краснодар


Скачать 1.18 Mb.
НазваниеМетодические указания к практическим занятиям для студентов всех форм обучения бакалавров направления 131000. 62 Нефтегазовое дело Краснодар
АнкорMetodichka_Po_Ongpd_chast_1__2012_God-1.doc
Дата23.09.2017
Размер1.18 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаMetodichka_Po_Ongpd_chast_1__2012_God-1.doc
ТипМетодические указания
#17679
страница1 из 3
Каталог
  1   2   3


Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кубанский государственный технологический университет»
Институт нефти, газа, энергетики и безопасности

Кафедра нефтегазового промысла



ОСНОВЫ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ДЕЛА. ЧАСТЬ 1

Методические указания к практическим занятиям для студентов всех форм обучения бакалавров

направления 131000.62 «Нефтегазовое дело»

Краснодар

2012

Составители: докт. техн. наук, проф. Д.Г. Антониади;

канд. техн. наук, доц. Е.Н. Даценко

ассистент Н.А. Шостак
УДК 622.244.
Основы нефтегазопромыслового дела. Часть 1: методические указания к практическим занятиям для студентов всех форм обучения бакалавров направления 131000.62 «Нефтегазовое дело» / Сост.: Д.Г. Антониади, Е.Н. Даценко, Н.А. Шостак; Кубан. гос. технол. ун-т. Кафедра нефтегазового промысла. – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2012. – 25 с.

Представлены расчеты по определению основных физических свойств нефти и газа, пластового давления, пористости и проницаемости нефтенасыщенного пласта. Приведена методика построения геологических разрезов скважин, геологических профилей и элементарных структурных карт.

Ил. 6. Табл. 8. Библиогр.: 5 назв.


Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета.

Рецензенты: д-р. техн. наук, проф. кафедры НГП КубГТУ Е.П. Запорожец

к-т. техн. наук, главный инженер проектов

ООО «Роснефть-НТЦ» О.Н. Данильченко
© Куб ГТУ, 2012

Содержание





Введение...................................................................................

4

1


Основные физические свойства нефти и газа.......................

1.1 Примеры решения задач...........................................

5

7

2


Поиск и разведка месторождений..........................................

2.1 Построение геологического разреза скважины......

2.2 Построение геологического профиля......................

2.3 Построение структурной карты...............................

9

11

11

11




2.4 Примеры решения задач.........................................

12

3


Коллекторы нефти и газа.......................................................

3.1 Примеры решения задач...........................................

15

18

4

Пластовая энергия...................................................................

4.1 Примеры решения задач...........................................

19

21

5

Практические задания.............................................................

21

6

Список рекомендуемой литературы......................................

25



Введение
Дисциплина «Основы нефтегазопромыслового дела» способствует формированию необходимой начальной базы знаний по объектам будущей профессиональной деятельности бакалавра: бурение скважин, разработка нефтяных и газовых месторождений, добыча нефти, сбор и подготовка продукции на промыслах. Полученные при изучении дисциплины знания способствуют более глубокому освоению дисциплин нефтяного профиля на последующих курсах: «Физика пласта», «Геология и литология», «Геология нефти и газа», «Основы геофизики», «Разработка нефтяных и газовых месторождений», «Технология бурения нефтяных и газовых скважин», «Системы сбора скважинной продукции» и др.

В результате прохождения курса дисциплины «Основы нефтегазопромыслового дела» у бакалавров формируются основные представления о технологических процессах в нефтегазовом комплексе, развивается интерес к современным актуальным проблемам нефтегазового комплекса. Изучение дисциплины «Основы нефтегазопромыслового дела» формирует осознание социальной значимости и необходимости проведения природоохранных мероприятий в нефтегазовой отрасли. Таким образом, у бакалавров формируется комплекс знаний по всей технологической цепочке от поиска и разведки нефтегазовых месторождений до транспортировки и переработки углеводородного сырья.

Дисциплина «Основы нефтегазопромыслового дела» изучается в течении двух семестров. Методические указания к практическим занятиям предназначены для закрепления знаний студентов очной и заочной форм обучения, полученных на лекциях. В каждом разделе приведены краткие теоретические сведения, необходимые для решения задач. В конце методических указаний приведены контрольные задачи, вариант которых выбирается по последней цифре номер зачетной книжки студента.

1 Основные физические свойства нефти и газа
Нефть представляет собой маслянистую горючую жидкость, обычно темно-коричневого цвета, со специфическим запахом. По химическому составу нефть – сложное соединение в основном двух элементов – углерода (82÷87 %) и водорода (11÷14 %). Такие соединения называются углеводородами.

Кроме углерода и водорода, в нефтях содержаться в небольших количествах кислород, азот и сера, в ничтожных количествах, в виде следов – хлор, фосфор, йод и другие химические соединения.

Физические свойства нефтей, а также их качественная характеристика зависят от преобладания в них отдельных углеводородов или их различных групп.

Один из основных показателей товарного качества нефти – ее плотность. В России плотность нефти определяют при температуре 20 ºС и атмосферном давлении (стандартные условия), а количество измеряют в тоннах.

В мировой практике принято измерять добываемую и продаваемую нефть в баррелях, а плотность определяется в градусах Американского нефтяного института (АРI), расчет которых ведется при температуре 60 градусов по шкале Фаренгейта.

Число баррелей в 1 тонне нефти при температурах 60 ºF и 20 ºС не одинаковы.

Нефтяной баррель равен 158,987 литра (159 л), температура 60 ºF соответствует температуре 15,56 ºС (15,6 ºС).

Тип нефти (согласно стандарту 2002 года) определяется по ее плотности, классификация представлена в таблице 1. Наиболее ценные нефти с плотностью до 880 кг/м3.
Таблица 1 – Классификация нефти по плотности


Тип нефти

Тип нефти

Плотность, кг/м3

0

Особо легкая

750÷830

1

Легкая

830,1÷850

2

Средняя

850,1÷870

3

Тяжелая

870,1÷895

4

Битуминозная

895,1÷1000


Важнейшее физическое свойство нефти – вязкость, т.е. свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц при движении. Единица измерения вязкости в системе СИ – Па∙с (Паскаль-секунда).

В промысловой практике пользуются меньшими единицами вязкости:

пуаз 1 П = 0,1 Па∙с

сантипуаз 1 сП = 0,001 Па∙с

Динамическая вязкость воды при +20 ºС равна 1 сП, нефти от 1 до 100 и даже 200 ºС.

Для технических целей часто пользуются понятием кинематической вязкости, равной отношению динамической вязкости нефти к ее плотности:

. (1.1)

Единицей кинематической вязкости в системе СИ служит 1 м2/с, на практике пользуются единицей стокс: 1 Ст=10-4 м2/с.

С повышение температуры вязкость любой жидкости, как правило, резко уменьшается. Поэтому при перекачке вязких нефтей и мазутов их обычно подогревают. На нефтяных месторождениях обычно наблюдается увеличение температуры с глубиной, т.е. вязкость нефти в нефтяных пластах всегда меньше, чем на поверхности. С точки зрения добычи нефти, это благоприятный фактор, так как чем меньше ее вязкость, тем с меньшим расходом энергии связана добыча каждой тонны нефти.

Нефтяные месторождения всегда содержат углеводородные газы в растворенном или свободном состоянии. Количество газа, растворенного в одной тонне нефти, называется газовым фактором. Горючие газы нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений по химической природе сходны с нефтью. В природных газах чисто газовых месторождений преобладает метан, содержание которого в смеси углеводородов доходит до 95÷98 %.

Газ, извлекаемый вместе с нефтью, называют нефтяным. Нефтяной газ, по сравнению с природным, содержит меньшее количество метана (30÷70 %) и имеет большее количество тяжелых углеводородов. В состав газов входят также азот, углекислый газ, сероводород, редкие газы (гелий, аргон), пары ртути.

Основная физическая характеристика газа – его плотность. Плотностью называется масса газа, заключенная в 1 м3 при температуре 0ºС и атмосферном давлении. На практике используют «относительную плотность», являющуюся отношением массы определенного объема газа к массе того же объема воздуха при одинаковом давлении и температуре.

Теплота сгорания – количество тепла, выделяющегося при полном сгорании 1м3 газа, выражается в кДж/м3 или ккал/м3. Чем тяжелее компонент, те выше его теплота сгорания.


1.1 Примеры решения задач
Задача 1.

Плотность нефти при температуре 20 ºС . Определить плотность нефти в градусах АРI и количество баррелей в одной тонне нефти (Q = 1 тонна) при температуре 20 ºС и 60 ºF.
Решение.

Для определения количества баррелей нефти в одной тонне необходимо массовую единицу измерения выразить в объемной и разделить на баррель в единицах объема (0, 159 м3).

Определим объем нефти:

.

Количество баррелей nbbl в 1 тонне:



Определим плотность в градусах API.

1. В температурной шкале Фаренгейта за ноль градусов принимается температура смеси снега и нашатыря, а за 100 градусов – нормальная температура человеческого тела.

0 ºС = 32 ºF

100 ºС = 212 ºF

n ºF = (n-32)∙(5/9) ºС = (n-32)∙0,555 ºС

m ºС = (9/5m + 32) ºF = (1,8 +32) ºF

Определяем соотношение температур по шкале Фаренгейта и Цельсия:

n ºF = (n-32)∙0,555 ºС

60 ºF = (60-32)∙0,555 ºС

60 ºF = 28∙0,555 ºС = 15,56 ºС

Это значит, что температура 60 ºF при которой рассчитаны градусы API соответствует температуре 15,56 ºС (15,6 ºС).

2. Определяем плотность нефти при температуре 15,6 ºС:

, где

– плотность нефти соответственно при температуре 15,6 ºС и 20 ºС;

– температурная поправка (.

Вычисляем:





3. Плотность в градусах API рассчитываем по формуле:

.

Плотность для данной формулы необходимо выразить в т/м3.

.

Определим число баррелей в 1 тонне при температуре 60 ºF

(15,6 ºС):

Объем 1 тонны нефти плотностью 803,419 :

.

Число баррелей:



Таким образом, число баррелей в 1 тонне нефти:

при t = 20 ºС, число баррелей – 7,86

единица API при t = 60 ºF (15,6 ºС) – 44,6, а число

баррелей – 7,83.

Задача 2.

Динамическая вязкость нефти равна 30 сП. Определить коэффициент кинематической вязкости, если плотность нефти 760 .

Решение.

Кинематическая и динамическая вязкость связаны следующим соотношением:

.


2 Поиск и разведка месторождений
Поисково-разведочные работы ведутся в целях открытия нефтяного или газового месторождения, определения его за­пасов и составления проекта разработки. При этом поиско­вые работы делятся на несколько этапов:

1) общая геологическая съемка;

2) детальная геологическая съемка;

3) глубокое бурение поисковых скважин.

На первом этапе,который называется общей геологичес­кой съемкой, составляется геологическая карта местности. Горных выработок на этом этапе не делают, проводят лишь работы по расчистке местности для обнажения коренных пород. Общая геологическая съемка позволяет получить не­которое представление о геологическом строении современ­ных отложений на изучаемой площади. Характер залегания пород, покрытых современными отложениями, остается не­изученным.

На втором этапе, называемом детальной структурно-гео­логической съемкой, бурят картировочные и структурные скважины для изучения геологического строения площади. Картировочные скважины бурят глубиной от 20 до 300 м для определения мощности наносов и современных отложений, а также для установления формы залегания слоев, сложенных коренными породами. По результатам общей геологической съемки и картировочного бурения строят геологическую кар­ту, на которой условными обозначениями изображается рас­пространение пород различного возраста. Для более полного представления об изучаемой площади геологическая съемка дополняется сводным стратиграфическим разрезом отложе­ний и геологическими профилями.

Для планомерного ведения разведочных работ на нефть и газ, оптимального проектирования бурения скважин и разработки нефтегазовых месторождений необходимы подробные обобщенные геологические данные о характере залегания и чередовании горных пород, подлежащих проходке скважинами. Такие данные представляют в виде многочисленных геологических и промысловых построений. Первостепенными среди них являются: геологический разрез скважины, геологический профиль в направлении конкретного азимута, структурная карта конкретной площади.

Геологический разрез скважины это графическое представление чередования горных пород с глубиной с их литологической и стратиграфической характеристикой с указанием конструктивных элементов скважины и рода насыщенности проницаемых пластов.

Геологический профиль это ориентированный разрез площади, составленный из разрезов скважин, спроектированных на одну вертикальную плоскость, направленную по конкретному азимуту.

Структурная карта – это графическое изображение формы залегания конкретного пласта с помощью изогипс (следов от пересечения ряда воображаемых горизонтальных поверхностей с кровлей или подошвой рассматриваемого пласта), отметки которых ниже уровня моря получают знак минус, а выше уровня моря – знак плюс.

Для литологической характеристики горных пород при построении разрезов используют специальные условные обозначения. Пример обозначения литологических характеристик приведен на рисунке 1.


Рисунок 1 – Литологическая характеристика пород
После проведения комплекса геофизических и геохими­ческих исследований приступают к третьему этапупоиско­вых работ – глубокому бурению поисковых скважин. Ус­пешность поисковых работ на третьем этапе в значительной степени зависит от качества работ, проведенных на втором этапе. В случае получения из поисковой скважины нефти и газа заканчиваются поисковые работы и начинается деталь­ная разведка открытого нефтяного или газового месторож­дения. На площади одновременно бурятся так называемые оконтуривающие, оценочные и контрольно-исследовательс­кие глубокие скважины для установления размера (или кон­тура) залежи и контроля за ходом разведки месторождения. После бурения необходимого числа глубоких скважин для разведки месторождения период поисково-разведочных ра­бот заканчивается и начинается период бурения эксплуата­ционных скважин внутри контура нефтеносности (или газо­носности), через которые будет осуществляться добыча не­фти или газа из недр Земли.
  1   2   3

перейти в каталог файлов
связь с админом