Зміст
Вступ
1. Геолого-промислова характеристика родовища
1.1 Історія розвідки і геологічного вивчення родовища
1.2 Тектоніка структури
1.3 нафтогазоводоносність родовища
1.4 Фільтраційні властивості порід-колекторів
1.5 клад і фізико – хімічні властивості пластових флюїдів
2. Аналіз експлуатації свердловин на родовищі
2.1 Характеристика глибинного та поверхневого обладнання
3.Проектування методу освоєння свердловини
3.1 Характеристика та аналіз методів дії на привибійну зону пласта
3.2 Проектування проведення ГРП
3.3 Методика розрахунку основних параметрів процесу
4.Забезпечення життєдіяльності і охорона навколишнього середовища
4.1 Основні проблеми забезпечення життєдіяльності і їх комплексна оцінка на даному родовищі
4.2 Екологічна оцінка основних забруднювачів моря і розробка заходів з їх профілактики
5. Техніко-економічне обґрунтування
5.1 Техніко-економічна ефективність освоєння родовища
Висновки
Перелік літературих джерел
Вступ
Газоконденсатне Штормове родовище розташоване в північно-західній частині шельфу Чорного моря. Відстань до мису Тарханкут, де виходить на берег газопровід Голіцинського родовища, складає 70 км, до морського Голіцинського родовища, що знаходиться в стадії розробки, - 50 км.
Основними великими промисловими центрами, які знаходяться у відносній близькості від родовища, є Херсон, Миколаїв, Одеса. Селище Чорноморське, де розміщена промбаза і порт виробничого об`єднання “Чорноморнафтогаз”, знаходиться на відстані 90 км.
Штормове газоконденсатне родовище знаходиться в помірно-континентальній зоні, яка характеризується м`якою вологою зимою і теплим літом. Середня температура січня 2.6-3°С, літом температура підвищується до 32°С. В січні-лютому температура повітря на протязі декількох діб може знижуватись до мінус 5-10°С. Середньорічна вологість складає приблизно 60 - 70 %.
За кліматичними особливостями північно-західна частина Чорного моря відноситься до помірно-континентальної зони. Кількість річних опадів складає 300 мм. Льодових покриттів в районі родовища, як правило, немає, але в дуже суворі зими можливі утворення льодових полів. Переважаючий напрямок вітрів зимою північний і північно-східний з середніми швидкостями 3-8 м/с. Влітку вітри за напрямком є непостійними, їх середні швидкості складають 2-5 м/с. Шторми спостерігаються переважно зимою (3-8 днів на місяць). Висота хвилі під час шторму 5-8 м.
Глибина акваторії на Штормовому родовищі становить 50-54 м. Разрахункова висота хвилі з 1% забезпеченності ( 1 раз в 100 років ) становить 12,5 м, при цьому довжина хвилі складає порядка 150 м. Густина морської води в середньому дорівнює 1026 кг/м3 . Морські течії в районі родовища мають південне спрямування зі швидкістю 0.3-0.5 вузла. Соленість морської води в акваторії Штормового родовища 3-5 ‰ .
Штормове родовище відноситься до морського продовження південного борта Північно-Кримського крейдо-палеогенового прогину. Родовище являє собою за відкладами палеоцену і дату антиклінальну складку субширотного простягання. Продуктивними на родовищі є відклади нижнього палеоцену і дата, де при поінтервальному випробуванні в двох пробурених розвідувальних свердловинах №1 і №3 дебіти газоконденсатної суміші становили до 190 тис.м3 /добу, в свердловині №2 отримані слабі припливи пластової води.
Абсолютна відмітка газо-водяного контакту (ГВК) прийнята на глибині мінус 1868 м. Розміри газового покладу складають 10.5 х 2.5 км, висота - 105 м. Поклад газу по всій площі підстилається підошвеною водою. При достатній вивченності на Штормовому родовищі запаси газу і конденсату пораховані у відкладах нижнього палеоцену. Ці запаси категорій С1 +С2 затверджені в об`ємі : газу - 11227 млн.м3 ; конденсату - 427.5 тис.т.
Будова покладу визначається структурно-тектонічними особливостями залягання продуктивного горизонту, будовою його проникної частини. На час складання проекту дослідно-промислової експлуатації (ДПЕ) отримані достатньо суперечливі результати випробовування продуктивного горизонту. Тому прийнята для підрахунку запасів геологічна модель покладу є в значній мірі умовною. Абсолютна відмітка ГВК прийнята мінус 1868 м. При такій відмітці розміри покладу в плані складають 10.5 х 2.5 км, висота - 105 м.
В тілі покладу запаси газу розміщені в 45-48 проникних інтервалах розрізу продуктивного горизонту, які не корелюються по площині і,можливо, зв`язані між собою по розрізу внаслідок розвитку тріщинуватості.Поклад газу по всій площині підстилається підошвеною водою.
1. Геолого-промислова характеристика родовища
1.1 Історія розвідки і геологічного вивчення родовища
Початок вивчення геологічної будови північно-західної частини акваторії Чорного моря відноситься до 1957р. з проведенням рекогносцірувальних гравіметричних і сейсмічних робіт. На основі цих робіт вперше отримані дані про будову осадового чохла і орієнтовні дані про рельєф фундаменту.
За період 1964-1970рр. вивчено структурний план неогенових і палеогенових відкладів значної частини акваторії моря і виявлений ряд локальних підняттів.
Підняття Штормового родовища виявлено детальними сейсморозвідувальними роботами. Пошуково-розвідувальне буріння на родовищі почате в травні 1981р. До нашого часу на родовищі пробурені свердловини №1, №2, №3 з фактичними вибоями 2052 м, 2340 м, 1975 м.
За результатами буріння і випробовувань цих свердловин виявлено наявність газоконденсатного покладу у відкладах палеоцену і датського яруса. Опис геологічного розрізу родовища дається за матеріалами буріння свердловин №1, №2, №3, які розкрили товщу осадових порід до маастрихтського яруса включно.
Крейдова система ( К ).
Верхня крейда ( К2 ).
Маастрихтський ярус ( К2 m ). Відклади яруса на повну товщину розкриті свердловиною №1. Літологічні відклади представлені вапняками, глинистими вапняками, мергелями з уламками фауни. Карбонатність порід 33-35%. Товщина яруса 227 м.
Датський ярус ( К2 d ). Складений глинистими вапняками і мергелями масивної текстури. Породи тріщинуваті, є сутурні шви. Товщина яруса 144 м.
Палеогенова система ( Р ) .
Утворення палеогену містять всі відділи: палеоцен, еоцен і олігоцен.
Палеоценовий відділ ( Р1 1 ).
Інкерманський ярус ( Р1 1 і ). Складений вапняками з підлеглими прошарками мергелів і вапнякових глин. Товщина яруса 70 м.
Качинський ярус ( Р1 2 к ). Представлений мергелями сірими, щільними з незначними домішками мікрофауни. Товщина - 104 м.
Еоценовий відділ ( Р2 1 ).
Бахчисарайський ярус ( P2 1 b ). Складений глинами темно-сірими, ущільненими, алевролітистими. Товщина яруса 76 м.
Сімферопольський ярус ( Р2 2 Sm ). Складений мергелями зеленувато-сірими, тріщинуватими з прошарками вапняків світло-сірих, глинистих з фауною.
Бодракський ярус ( Р2 3 Bd ). Розріз яруса представлений мергелями з фауною. У верхній частині яруса вони переходять в глини зеленувато-сірі, є нерівномірно алевритисті, вапнякові прошарки. Товщина яруса 77 м. Альмінський ярус ( Р2 3 al ). Представлений глинами і мергелями. Глини сірі з зеленуватим відтінком, алевритисті, вапрнякові.
Олігоценовий відділ ( Р3 ) і нижньопалеоценовий ( N1 1 ).
Майкопська серія ( Р2 mk+N1 1 ).Відклади майкопської серії залягають з розмивом на підстилаючих відкладах верхнього еоцену. Представлені переважно глинистими утвореннями. Товщина яруса 533 м ( серії ).
Неогенова система ( N ) .
На Штормовому родовищі неогенові відклади представлені міоценовими і пліоценовими відділами.
Міоценовий відділ ( N1 ). Тортонський ярус ( N1 2 t ).Залягає з розмивом на верхньомайкопських глинах. Складений переважно вапняками-черепашниками, сильно пористими, проникними з прошарками глин, галечників і пісковиків. Товщина - 37 м.
Сарматський ярус ( N1 3 S ). Розріз яруса складений переважно вапняковими глинами. В розрізі зустрічаються проникні пачки, складені органогенно-уламковими вапняками. Товщина яруса 37 м.
Пліоценовий відділ ( N2 ).
Понт-маотичний ярус ( N1 3 m+N2 1 P ). Представлений в нижній частині вапняками-черепашковими з лінзами пелітоморфного глинистого вапняку. В верхній частині складений зеленувато-чорними глинами з включеннями черепашникового детриту. Товщина 311 м.
Четвертична система ( Q ) .
Відклади четверттичної системи представлені континентальними і прибережно-морськими фаціями. Складені глинами, пісковиками, алевритами, черепашниками. Товщина - 15 м.
Загальна товщина вивчених бурінням відкладів на Штормовому родовищі до маастрихта включно складає 2340 м.
1.2 Тектоніка структури
Штормове родовище відноситься до морського продовження борта Північно-Кримського крейдо-палеогенового прогину.
В осадовому чехлі прогину геофізичними дослідженнями виявлені локальні підняття субширотного простягання. Локальні підняття звичайним чином групуються в декілька лінійних тектонічних зон, які пов’язані з південною і центральною частиною прогину. Штормове родовище відноситься до південної зони піднять. Згідно самих останніх деталізованих сейсмічних робіт родовище являє собою по відкладах палеоцену і дата антиклінальну складку субширотного простягання.
Складка ускладнена двома склепіннями, розділеними малоамплітудною свердловиною. Амплітуда західного склепіння 170 м, східного - 87 м. Розмір складки по ізогіпсі мінус 1000 м, складає 12.5 х 2.8 км. Складка асиметрична і характеризується пологим північним крилом ( кути падіння 6 - 9° ) і більш крутим південним крилом ( до 10.5° ). Північне крило антикліналі по геофізичних даних ускладнене флексурно-розривним порушенням.
1.3 Нафтогазоводоносність родовища
Газоносність розрізу родовища за даними геолого-розвідувальних робіт виявлена тільки у відкладах інкерманського і датського ярусів, де при поінтервальному випробовуванні дебіти газоконденсатної суміші досягли
190 тис.м3 . В останьому розкритому бурінням розрізі ознаки нафтогазоносності не виявлені.
В гідрогеологічному відношенні розріз родовища практично не вивчений. За анологією сусідніми родовищами можна стверджувати, що в розрізі родовища виділяються 10 водоносних комплексів. Найбільші дебіти води (до 20 м3 /добу) отримані на родовищі з нижньопалеоценового комплексу. За даними випробування свердловин Голіцинського родовища найбільщі фонтанні притоки води відмічені з піско-алевритових горизонтів майкопської серії: до 66 м3 /добу. Ці води є низькомінералізовані ( 18-41 г/л ). Лише у відкладах сеноману і майкопу можна зустріти води з мінераліцією 76-96.9 г/л. Типи вод за класифікацією є сульфідно-хлоркальцієвими і гідрокарбонатно-натрієвими.
Водоносні комплекси від протерозойського до верхньопалеоценового включно мають аномально високі пластові тиски ( АВПТ ). Коефіцієнти аномальності складають 1.36-1.45. Більш молоді комплекси мають гідростатичний пластовий тиск.
1.4 Фільтраційні властивості порід-колекторів
Продуктивними на Штормовому родовищі є відклади нижнього палеоцену і дата. Середня товщина палеоценових відкладів складає 85 м із зміною до 102 м в свердловині № 2 на східній перекліналі, від 63 м в склепінні складки. За даними геофізичних досліджень виділені проникні інтервали групуються по розрізу в окремі пачки, які при фактичній відстані між розвідувальними свердловинами не корелюються по площі. Число проникних розділів по свердловинах коливається від 45 до 48. На їх долю приходиться близько 40 % загальної товщини нижнього палеоцену. Товщина непроникних розділів в складі горизонту змінюється від 0.5 до 20 м, складаючи в середньому 1.1 м.
Проникний комплекс нижньопалеоценових порід перекривається товщею непроникних глинисто-карбонатних порід качинського яруса ( 104 м) і товщею глин бахчисарайського яруса ( 76 м ). Видимий розділ між відкладами палеоцену і датським ярусом відсутній. Імовірно між ними є гідродинамічний зв`язок, обумовлений відсутністю витриманого розділу і широким розвитком тріщинуватості порід. За даними геофізичних досліджень будова проникної частини датських відкладів дуже схожа з будовою відкладів нижнього палеоцену. На даній стадії вивченності можна стверджувати, що відклади нижнього палеоцену і верхньої частини датського ярусу являють собою єдиний продуктивний горизонт. Згідно лабораторних аналізів карбонатність порід продуктивного горизонту в родовищі змінюється від 55 до 90 %, складаючи в середньому 80 %.
По польовому опису керну породи продуктивного горизонту представлені переважно вапняками. В підлеглій кількості зустріті мергелі, пісковидні вапняки і глини. Як правило, вапняки щільні, міцні з рідкою сіткою різноорієнтованих тріщин. Іноді в складі вапняків зустрічаються лінзовидні включення пісковидних вапняків. Породи продуктивного горизонту характеризуються порівняно високою однорідністю та пористістю. Коефіцієнт пористості змінюється від 10 до 24 %. Найбільш часто зустрічаються породи з пористістю 14 - 16 %. Найнижчу пористість мають мергелі, найбільшу - чисті вапняки.
Проникність порід за даними лабораторних аналізів керну змінюється від 0.01 до 10.2 мД. Середня проникність порід по керну дорівнює 2.3 мД. Найбільш низьку проникність мають мергелі, найбільш високу - вапняки. Породами-колекторами в продуктивному горизонті є чисті і глинисті вапняки і найбільш чисті різновиди мергелів. Судячи з лабораторних аналізів, фільтрація газу можлива як по матриці порід, так і по тріщинах.
1.5 Склад і фізико – хімічні властивості пластових флюїдів
На Штормовому родовищі гирлові проби газу на хімічні аналізи відібрані в свердловині №1 з палеоцен-датських відкладів (інтервали 1834-1854; 1860-1874м).
Гази цих відкладів більш важкі ніж на Голіцинському родовищі. В них відмічено значний вміст важких фракцій і конденсату. На відміну від Голіцинського родовища гази Штормового характеризуються меншим вмістом метану ( 83-89 % ) і більшим вмістом метанових вуглеводнів.
З невуглеводневих компонентів в незначній кількості присутні вуглекислий газ і азот. Вміст СО2 з глибиною зростає. Сірководень відсутній. Відмічено невелику кількість інертного газу - гелію ( 0.007 % ). Аргон відсутній.
Треба відмітити також, що в палеоцен-датських відкладах Штормового родовища, як і на багатьох інших родовищах Криму, відмічено аномально високий пластовий тиск, який на 80 кгс/см2 вищий за гідростатичний. Коефіцієнт аномальності 1.45. Фізико-хімічна характеристика приведена в таблиці 2.5
Промислові газоконденсатні дослідження проводились по свердловинах №1 і №3, а визначення параметрів газоконденсатної системи проводились в УкрНДІгаз, причому всі відомості базуються на результатах, отриманих в свердловині №1. Вихід стабільного конденсату по промислових дослідженнях змінюється від 89.2 см3 /м3 до 227 см3 /м3 при тисках сепарації 2.55-3.65 МПа і температурах 3-36°С.
Тиск початку конденсації змінюється від 20.2 до 24.4 МПа, а тиск максимальної конденсації від 5.7 до 6.4 МПа. Фізико-хімічні властивості, фракційний і груповий склад конденсату приведені в таблицях 2.6, а компонентний склад і фізико-хімічні властивості газоконденсатних систем, приведені - в таблиці 2.7
Конденсат має полегшений фракційний склад, густина його в середньому дорівнює 730 кг/м3 ; кінець кипіння дорівнює 280°С. Конденсат на 90 % складається з бензинової фракції, яка закипає до 200°С.
Сірчані сполуки складають 0.04 %. По груповому хімічному складу він складається з 11 % ароматичних, 34 % нафтенових і 55 % парафінових вуглеводнів.
Зміна вмісту вуглеводнів С5 +віщі в пластовому газі в процесі розробки прийнята на основі досліджень, проведених в УкрНДІгазі, по диференціальній конденсації пластової суміші на установці фазової рівноваги при початковому його вмісті 160 г/ст.м3 . Тому вміст конденсату в пластовому газі в процесі розробки був перерахований при новому початковому значенні. Вміст конденсату в відсепарованому газі в процесі розробки був прийнятий по аналогії з Голіцінським ГКР. Ці данні в подальшому будуть використані для підрахунку видобутку конденсату. В зв`язку з прийняттям ряду припущень, ці розрахунки є орієнтовні і в подальшому їх необхідно уточнити по результатах додаткових досліджень газоконденсатних систем.
При досягненій вивченності на Штормовому родовищі запаси газу і конденсату враховані лише у відкладах нижнього палеоцену. Запаси газу в датських відкладах, не зважаючи на отримання тут промислових припливів газу в свердловині №3, не враховувались при підрахунку запасів через суперечливі результати випробовувань по площі покладу.
В об`ємі покладу включенні тільки запаси вуглеводнів нижньопалеоценових відкладів, обмежені покрівлею, підошвою цих відкладів і поверхнею умовно прийнятого ГВК на відмітці мінус 1868 м. Запаси в цьому об`ємі віднесені до категорії С1 +С2 . До категорії С1 віднесені запаси на площі, де пробурені свердловини №1, №3. Площа категорії С1 обмежена зовнішним контуром газоносності і двома прямими лініями. Одна з них проведена посередені між свердловинами №1, №2; інша на відстані 1 км на захід від свердловини №3. Проект Штормового родовища слід складати на всі запаси категорій С1 +С2 ; газу - 11227 млн.м2 ; конденсату - 427.524 тис.т.
Для дорозвідки покладу в дат-палеоценових відкладах необхідно в зонах розміщення запасів категорії С2 пробурити дві розвідувальні свердловини. Випробовування розрізу покладу провести в обсадженному стовбурі свердловини поінтервально.
Таблиця .1 - Характеристика Голден Майквільного газу (по свердловині №1)
Характеристика газу |
Інтервал випробування 1834-1854 м | Інтервал випробуван-ня 1860-1874 м | Серед-нє значен-ня |
| Умови відбору проб | гирло | ||
| Абсолютна питома вага, кг/м3 | 902 - 859 | — | 871 |
| Відноснана питома вага по повітрю | 0.696 - 0.665 | 0.686 | 0.680 |
| Пластовий тиск, МПа | 25.1 | ||
| Пластова температура, К | 350 | ||
| Критична температура, К | 208.9 | ||
| Критичний тиск, МПа | 4.64 | ||
| Приведений тиск | 5.41 | ||
| Приведена температура | 1.68 | ||
| Коефіцієнт надстисливості | 0.89 | ||
Поправки: -відхілення від закону Бойля- Маріота -на температуру |
1.12 0.84 |
||
| Теплоутворююча здатність, ккал/м3 | 9209 | ||
| Об`ємний коефіцієнт пластового газу | 0.001 | ||
Вміст, % об`ємних метан етан пропан бутан ізобутан пентан+вищі гелій вуглекислий газ азот |
83.94 - 86.37 6.15 - 6.98 2.78 - 3.65 0.83 - 1.26 0.73 - 1.05 0.63 - 2.23 0.006 0.56 - 2.32 1.20 - 2.65 |
85.49 - 85.67 5.83 - 6.91 2.51 - 3.08 0.74 - 0.82 0.65 - 0.74 0.53 - 1.62 0.007 2.25 - 2.36 1.72 - 2.13 |
85.7 6.49 2.30 0.88 0.77 1.24 0.006 1.39 1.70 |
Таблиця 1.2-Фізико-хімічні властивості і фракційний склад конденсату
| Інтервал перфорації, м | ||||
Показники |
1902-1970, Рс =4.4 МПа | 1834-1854, Рс =3.2 МПа | 1834-1854, Рс =4.0 МПа | 1860-1874, Рс =3.0 МПа |
| Густина конденсату, кг/м3 | 736 | 723 | 737 | 737 |
| Молекулярна масса, г/моль | 104 | 99 | 108 | 107 |
| В`язкість кінематична при 20°С; м2 с | 0.756 | 0.682 | 0.743 | 0.782 |
| Вміст сірки, % | 0.047 | 0.036 | — | 0.049 |
Фракційний склад,°С початок кипіння 5 % 10 % 15 % 20 % 25 % 30 % 35 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % кінець кипіння |
39 62 74 82 90 96 102 106 112 122 138 153 190 252 293 |
39 54 66 79 86 92 98 102 108 113 129 146 170 220 240 |
41 60 72 80 87 93 98 103 108 118 130 148 176 235 300 |
36 53 70 83 90 96 102 106 112 122 137 176 186 240 263 |
Вихід фракцій, % мольн. п.к. - 150°С 150 - 200°С 200 - 300°С вище 300°С |
69.1 16.8 14.1 0.0 |
76.6 16.0 7.4 0.0 |
75.6 14.8 9.6 0.0 |
69.8 16.7 13.5 0.0 |
Таблиця 1.3 - Компонентний склад і фізико-хімічні властивості газоконденсатних систем ( по свердловині №1 )
| Назва компоненту, показника | % мольн. | г/м3 | % мольн. | г/м3 |
| Інтервал перфорації, м | 1834 - 1854 | 1860 - 1874 | ||
Компонентний склад: метан етан пропан ізо-бутан н-бутан пентан+вищі азот вуглекислий газ всього |
83.85 5.68 2.29 0.76 0.86 3.72 1.50 0.25 100 |
560.03 71.77 61.98 18.80 21.65 154.05 18.53 4.60 911.44 |
84.41 6.42 2.61 0.86 0.83 4.26 1.37 0.21 100 |
563.77 68.49 49.10 21.32 21.66 191.15 15.96 3.87 935.39 |
Фізико-хімічні властивості: густина, кг/м3 густина по повітрю молекулярна маса |
0.9114 0.7553 21.9108 |
0.9354 0.7763 22.4998 |
||
2. Аналіз експлуатації свердловин на родовищі
2.1 Характеристика глибинного та поверхневого обладнання
геологічний газоконденсатний родовище свердловина
Штормове газоконденсатне родовище розробляється як похилоскерованими так і вертикальними експлуатаційними свердловинами, 3 метою ізоляції водоносних пластів, а також для запобігання від обвалів стінок свердловин і запобігання прориву газу в інші пласти, свердловини обсаджено наступними колонами:
- водоізолююча Ø 630 мм;
- кондуктор Ø 324 мм;
- технічна Ø 245 мм;
- експлуатаційна Ø 146 ( або 168) мм.
Для устаткування експлуатаційних свердловин використовують фонтанну арматуру на робочий тиск до 35 МПа - АФК -80/65
35, або Foster 3118 – 2/16
5 (АФК 2-80/6535.
За результатами розрахунків втрат тиску в стовбурі і швидкості газу біля башмака НКТ фонтанні труби пропонується використовують з умовним діаметром 89х6,5 мм та 60,3х5 мм.
Свердловини, які розташовані на шельфі, повинні бути обладнані спеціальним внутрісвердловинним устаткуванням. Схема компонування підземного устаткування представлена на рисунку 2.1 для свердловини №4.
Рисунок 2.1 – Конструкція свердловини №4
1 – водоізолююча
29-04-2015, 00:56