Usinskoye-kenttä: teknologioiden tärkeimmät ominaisuudet ja piirteet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Usinskoje-kenttä on ollut toiminnassa vuodesta 1977. Sen kehittäminen tapahtuu esiintymän ominaisuuksiin liittyvissä erittäin vaikeissa geologisissa olosuhteissa. Säiliönesteellä tarkoitetaan vaikeasti t alteenotettavia nesteitä, koska sillä on epätavallisen korkea viskositeetti. Viime vuosikymmeninä korkeaviskoosisia öljyjä on kuitenkin pidetty maailman tuotannon tärkeimpänä reservinä. Heidän varannot Venäjällä vaihtelevat eri arvioiden mukaan 30–75 miljardia tonnia, ja suurin osa niistä sijaitsee Volgan-Uralin alueella. Siksi tehostettujen öljyn t alteenottotekniikoiden käyttöönotosta tällaisia säiliöitä varten on tullut erityisen tärkeä.

Missä Usinskoje-kenttä on?

Usinskin öljyvarasto sijaitsee Komin tasavallassa samannimisen alueen koillisosassa. Sen alue kattaa Petserian alangon ja Kolvajoen (Usa-joen oikea sivujoki) altaan. Lähin kaupunki on Usinsk. Lukoilin Usinskin öljykentän sijainti liittyy siirtymävaiheen luonnonalueeseen tundrasta taigaan. Ilmasto on täällä jyrkästi mannermainen, vuoden keskilämpötila on -25 °C. Talvella lämpömittarilaskee -55 asteeseen. Tämän alueen kohokuvio on matala, voimakkaasti soinen tasango, jossa on kohonneita mäkisiä alueita.

Kuljetusviestintään kuuluvat rautatie-, joki- ja helikopteritoimitukset. Vozey-Jaroslavl öljyputki laskettiin alueen poikki.

Siellä on myös samanniminen esiintymä - Malo-Usinskoye-kenttä, joka sijaitsee Elovskin alueen eteläosassa, Permin alueella, lähellä Malaya Usan kylää. Se liittyy devonikauden ja ala-keski-visealaisten kerrostumiin.

Lyhyt kuvaus

Tämä kenttä rajoittuu Timan-Petcherskin öljy- ja kaasualueelle, joka on strategisesti tärkeä Luoteis-Venäjän polttoaineteollisuudessa. Se on yksi tämän öljy- ja kaasumaakunnan suurimmista. Myös myyntimarkkinoiden läheisyydellä on tärkeä rooli.

Usinskoje-kenttä on antikliininen kivipoimu, jonka koko on 51 km pitkä ja sedimenttipeitteen paksuus noin 7-8 km. Öljyesiintymät sijaitsevat 1-3,4 kilometrin syvyydessä. Vesikatkon os alta kenttä on myöhäisessä kehitysvaiheessa ja ehtyneiden varantojen määrä on vain 7,7 %. Esiintymän etelä- ja länsiosat eivät käytännössä kuulu tuotantoporauksen piiriin.

Antikliinin nousun (5000 m) syvimmän reiän paljastuneet kivet kuuluvat ala-Silurian aikakauden esiintymiin. Tutkituille esiintymille on ominaista Keski-Devonin järjestelmän terrigeeniset esiintymät (päätuotantolähde), Yläpermi, sekä Visean, Serpukhovian ja Famennian vaiheet, jotka sijaitsevat kokonaan hiili-alapermikompleksissa.

ennustevaraukset

Tasevarannot, joiden kehittäminen on tällä hetkellä taloudellisesti kannattavaa, ovat noin 960 miljoonaa tonnia. Usinskoje-öljykenttä on Komin tasavallan suurin. Sen öljyntuotanto tuottaa yli kolmanneksen Venäjän federaation tämän aihealueen tutkitusta hiilivetyjen kokonaismäärästä.

Tämän määrän pitäisi alustavien laskelmien mukaan riittää vuoteen 2030 asti. Lisäetsinnän aikana varantojen lisääminen on mahdollista. Kentän operaattori on Lukoil.

Litologia

Ala-Devonin esiintymät Usinsk-kentässä esitetään kolmella osalla (niiden paksuus on ilmoitettu suluissa):

• alempi (>1050 m);
• keskikokoinen (<175 m);
• ylempi (909-1079 m).

Ne koostuvat seuraavan tyyppisistä kivistä:

• calc-clay;
• merlit;
• karbonaattisavet;
• dolomiitit;
• anhydriitit, joissa on saven ja merleiden välikerroksia.

Visean-vaihe koostuu savesta, sen yläosassa alkaa paksu karbonaattikivien sarja, joka sisältää korkeaviskoosisen öljyn kerrostumia.

Öljyn ominaisuudet

Usinsk-kentän öljyllä on seuraavat ominaisuudet:

• tiheys - 0,89-0,95 g/cm3;
• rikkiä sisältävät yhdisteet – 0,45-1,89 %;
• dynaaminen viskositeetti - 3-8 Pa∙s (raskaat, korkeaviskositeettiset muodostusnesteet);
• hartsipitoisten aineiden enimmäispitoisuus - 28 % (esiintymän pohjoisosa);
• porfyriinien pitoisuus vanadiinikompleksin muodossa - jopa 285 nmol / g (lisääntynyt).

Kemiallista koostumusta hallitsevat seuraavat yhdisteet:

• tyydyttyneet hiilivedyt: alkaanit, gonaanit ja hopaanit;
• areenit: naftaleeni, o-difenyleenimetaani, fenantreeni, tetrafeeni, fluoranteeni, pyreeni, peryleeni, kryseeni, bentsfluoranteenit, bentspyreenit.

Tietyn tyyppisten hiilivetyjen pitoisuudet vaihtelevat peltoalueella. Joten sen eteläosassa paljastuu suurin määrä karboksyylihappoja ja pohjoisessa vähimmäismäärä. Tämän kentän öljylle on yleensä ominaista korkea metalloporfyriinien ja orgaanisten happojen pitoisuus.

Löytöhistoria

Usinskin alueen kenttä löydettiin vuonna 1963. Vuonna 1968 noin 3100 metrin syvyydestä saatiin voimakas suihkulähde (tutkimuskaivo nro 7), joka tuotti 665 tonnia öljyä päivässä. Kevyt öljy valmistettiin Serpukhovin superhorisontissa vuonna 1972. Geologisen rakenteen mukaan tämä esiintymä luokiteltiin alun perin yksinkertaiseksi.

Vuoteen 1985 mennessä tiedemiehet havaitsivat, että kentän osa on monimutkaisempi, koska sillä on vyöhykemuutoksia olosuhteissa (eroosio ja sedimentaatiokatkot), mikä aiheuttaa jyrkkiä muutoksia tuottavien kerrosten paksuudessa ja erilaisia välejä.. Yksittäisten vyöhykkeiden tektoninen aktiivisuus aiheutti pystysuoran syntymisenmurtumista, mikä myös vaikeuttaa kerrostuman kehittymistä.

Vuonna 1998 esiintymän geologista rakennetta tarkistettiin. Joillakin alueilla havaittiin kerrostumisen puuttumista plantaaristen vesien purkausten muodossa. Myös geologit ovat todenneet riuttatyyppisten rakennusten kehittämisen. Usinskoje-kentän kaareva osa alkupermikaudella nousi merenpohjan topografiassa.

Epäilyt talletuksen rakenteesta muuttuivat jatkuvasti uuden tiedon ilmestyessä. Vuoden 2012 seisminen tutkimus osoitti suuren määrän tektonisia vaurioita - halkeamia. Ne ovat useimmiten pystysuuntaisia ja joskus ryhmitelty 3-4 järjestelmään. Karbonaattikivien halkeamat eivät rajoitu kahden kerroksen kosketusvyöhykkeelle, vaan kulkevat useiden niistä kerralla läpi.

Ala-Permin esiintymän korkea pystysuora murtuminen ja heikko liusketiiviste aiheuttivat kevyen hiilivetyfraktion menetyksen ja vaikuttivat korkeaviskoosisen öljykentän muodostumiseen.

Tuotanto

Koska Usinskoje-kentän säiliönesteellä on epätavallisen korkea viskositeetti, sen valmistaminen perinteisillä menetelmillä (sauva, keskipakokaivopumput ja muut menetelmät) on vaikeaa. Vuoteen 1990 mennessä säiliön paine putosi kriittiselle tasolle. Tämän ongelman ratkaisemiseksi kutsuttiin asiantuntijoita sveitsiläisestä TBKOM AG:sta. Vuonna 1991 perustettiin yhdessä OAO Komineftin kanssa Nobel Oil -yritys, jonka johto esitteli kentällä öljyn alueellisen syrjäyttämisen höyryllä. Tämä mahdollisti säiliön nesteen t alteenoton lisäämisen 4:lläkertaa.

Esiintymän alueella käytetään ja testataan erilaisia kenttäkehitysmenetelmiä - k altevien ja vaakasuuntaisten kaivojen poraus, säiliön termogravitaatiotyhjennysmenetelmä, höyrykiertokäsittely, yhdistetty ruiskutus kemiallisilla reagensseilla. Muodostelman nykyisellä paksuudella ei sitä kuitenkaan voida täysin peittää lämpö altistuksella. Vain noin 20 % öljyvarantojen määrästä katetaan alueellisella ruiskutuksella ja höyrykierrolla.

Vuonna 2002 Nobel Oil meni konkurssiin. OAO Lukoil osti yrityksen.

Tämän kentän tuotannon analyysi osoittaa, että tulvivista kaivoista tuotettiin keskimäärin 2 kertaa enemmän öljyä kuin niistä, jotka pysäytettiin säiliön alhaisen paineen tai tuottavuuden laskun vuoksi. Jälkimmäisessä tapauksessa toiminnan lopettaminen tapahtuu ennen kuin katettujen altaiden kehittäminen on saatu päätökseen. Tämä johtuu niiden alhaisesta läpäisevyydestä, jota voidaan parantaa keinotekoisella lämpökäsittelyllä.

Lämpökäsittely

Termogravitaatiomenetelmää testattiin noin 30 vuotta sitten Kanadassa. Sen periaate on lämmittää säiliö kuumalla höyryllä, jotta korkeaviskositeettinen öljy muuttuu yhtä liikkuvaksi kuin tavallinen öljy.

Perinteisessä versiossa kaivot tuotantoa ja ruiskutusta varten porataan viereisiin kohtiin. Usinskoje-kentällä tätä tekniikkaa muutettiin – isku tehtiin vastakkaisista kaivoista vastakkaisissa kohdissa.

Höyryinjektio hyvin tällaisessa järjestelmässäporattu tuotantoa korkeampi. Höyryä pumpataan siihen jatkuvasti. Muodostuu eräänlainen laajeneva höyrykammio. Rajallaan höyry putoaa lauhteeksi ja virtaa painovoiman vaikutuksesta tuotantokaivon pohjareikävyöhykkeelle.

Säiliön nesteen lämpölaajeneminen tapahtuu 200-320 °C:n lämpötiloissa. Höyryn lisäksi säiliöön muodostuu suuri määrä hiilidioksidia, mikä edistää öljyn syrjäytymistä. Tämän prosessin ansiosta kaivojen öljyn t alteenotto lisääntyy 50 %.

Vedenotto

Koska esiintymän alueella on suuri määrä höyrynruiskutuslaitoksia, makean veden tarve on suuri. Se saadaan Usinskin öljykentän Juzhny-vedenottopaikasta, jossa nesteen valmistus, varastointi ja jakelu suoritetaan.

Vuonna 2017 aloitettiin vedenoton teknisen varustelun projektin toteutus. Tekniset tilat, vedenkäsittelytilat, putkisto uusittiin, uusi dieselvoimalaitos rakennettiin. Tämän laitoksen modernisointi lisää teknisiä valmiuksia ja lisää öljyntuotantoa Usinskoje-kentällä.