Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции по экологии нефтегазодобывающих комплексов - файл ЭКОЛОГИЯ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ.doc


Лекции по экологии нефтегазодобывающих комплексов
скачать (695.3 kb.)

Доступные файлы (1):

ЭКОЛОГИЯ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ.doc2183kb.13.03.2004 00:14скачать

содержание

ЭКОЛОГИЯ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ.doc

1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18


Физико-химические методы повышения нефтеотдачи пластов (закачка растворов ПАВ, ПАА, СО2 и др) в силу ряда причин, особенно вследствие неоднородности коллекторов, не принесли ожидаемых результатов. Кроме того, следует отметить существенные экологические и экономические проблемы применения физико-химических технологий. Поэтому наиболее перспективно, по мнению Асфагана и Бердина, совершенствование гидродинамических методов повышения коэффициента извлечения углеводородов из пласта.

Одним из современных методов является технология разработки нефтегазовых залежей СИСТЕМАМИ скважин с горизонтальным окончанием ствола: горизонтальных (ГС), разветвленно-горизонтальных и многозабойных.

История применения ГС для повышения нефтеотдачи пластов и темпов разработки месторождения насчитывает около 50 лет. Ранее к этому методу прибегали тогда, когда всеми известными методами разработки (вторичные, третичные) не достигали цели. Однако, это был опыт проводки и эксплуатации отдельных ГС, но не разработки системами ГС.

В посление годы разработка нефтяных месторождений с помощью ГС стала бурно развиваться за рубежом. Насчитывается более 60 различных фирм, занимающихся ГС. Одной из первых активизировала исследования фирма ELJ Aquitrane в содружестве с Французским институтом нефти.

За 1979-83гг. в Европе пробурено в общей сложности несколько десятков ГС.

В настоящее время в РФ пробурено более 200 МГС, РГС и ГС, причем наибольшее число из них пробурено в Башкирии. Это также был опыт проводки и эксплуатации отдельных ГС, но не систем скважин.

Первоначальные дебиты ГС, как правило, выше дебита вертикальных скважин в 2-12 раз, т.к. в ГС поверхность вскрытия пласта на несколько порядков выше, чем у вертикальных.

Практика и теоретические исследования показывают, что ГС могут быть эффективно использованы для целей доразведки, разработки и доразработки на большинстве нефтяных, газовых и нефтегазовых месторождений, имеющих благоприятные геолого-физические и гидродинамические условия. ГС могут применяться при разработке подгазовых нефтяных залежей, морских месторождений нефти и газа; для добычи высоковязких нефтей; для третичной добычи остаточной нефти. Кроме того, ГС могут применяться при разработке залежей не доступных для разбуривания в силу экологических причин – находящихся в пойменной зоне, под водоемами, горами, заповедниками, населенными пунктами, лесными угодьями, в санитарно-защитной зоне и др.

Особенно эффективны ГС при разработке месторождений, в которых нефть содержится в трещинах и карствых полостях, образующих узкие протяженные зоны среди основного поля плотных пород. Вертикальными скважинами попасть в эти зоны весьма трудно или невозможно, а ГС, пробуренные в крест направления таких зон, успешно вскрывают их и являются высокопродуктивными.

Эффективным может быть использование ГС для выработки запасов нефти из тупиковых зон, образующихся у тектонических экранов тектонически экранированных залежей.

Расчеты и накопленный опыт убедительно подтверждают высокую эффективность технологий разработки системами ГС, которые позволяют повысить интенсивность добычи углеводородов, увеличить коэффициент нефтеотдачи пластов и снизить капитальные затраты. Установлено, что даже при существующей стоимости строительства ГС, которая в 2-2.5 раза выше, чем вертикальных, объем капитальных вложений в разработку снижается в 1.5-2 раза, срок окупаемости – в 2-2.5 раза.

При этом фонд действующих скважин сокращается в 7-8 раз, дебит скважин увеличивается в 6-7 раз.

К преимуществам перед традиционной схемой разработки залежей углеводородов следует отнести то, что происходит снижение поступления в скважину нежелательных пластовых флюидов за счет проявления качественно нового эффекта конусообразования и снижения депрессии на пласт.

Первая ГС на Оренбургском НГКМ пробурена в 1990г.

В настоящее время на Оренбургском НГКМ пробурено – 11 газовых и 7 нефтяных ГС; в эксплуатации – 9 газовых и 6 нефтяных ГС.

Бурение сосредоточено в той части месторождения, где продуктивная толща представлена одним объектом эксплуатации, характеризующимся низкопроницаемым коллектором и низкими продуктивными характеристиками вертикальных (газовых) скважин.

Ярким примером эффективности горизонтального бурения является УКПГ-10, где среднесуточная добыча по восьми ГС составляет 34% от суточной добычи газа по всей установке при действующем фонде скважин – 86. По добычи нефти: пять ГС дают 47% суточной добычи нефти УКПГ-10 при действующем фонде в 52 сважины.

Таким образом, (на примере ОГКНМ) экологические ограничения при выборе мест для строительства скважин приводят к необходимости внедрения современных методов бурения скважин. В частности, безамбарного метода бурения с проводкой горизонтальных стволов скважин. Это дает:

  • Сокращение строительства новых скважин за счет увеличения их продуктивности;

  • Возможность строительства скважин в пойменной зоне рек;

  • Возможность кустового размещения скважин;

  • Уменьшение площадей земель, изымаемых в постоянное и временное пользование.



^

16. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕТОДОВ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ



При разработке многопластовых месторождений нефти и газа, как правило, существуют благоприятные возможности использования метода одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ): экспуатационная скважина эксплуатирует два и более пласта с разделением их пакерами. Комбинированный метод позволяет эксплуатировать разобщенные между собой объекты по одной лифтовой колонне с помощью регулируемых штуцеров. Существуют схемы ОРЭ со спуском параллельных колонн.

Различные варианты данной схемы позволяют решать задачи сокращения фонда скважин, а, следовательно, и снижения затрат при обустройстве месторождения и отрицательных воздействий на земельные ресурсы.

Так, например, на Бованенковском ГКМ (п-ов Ямал) проведена предварительная оценка экономической эффективности применения ОРЭ при разработке сеноманской залежи альб-аптского продуктивного объекта.

Некоторые геолого-технические показатели разработки:


Наименование

Глубина залегания, м

Начальное Рпл, МПа

Тпл, °С

Количество скважин, шт

Сеноманская залежь

532-700

6.7

16

241

Альб-аптский объект

1080-1480

14.8

46

510

Количество кустов скважин – 56. 751
С применением схем ОРЭ этих двух объектолв можно сократить эксплуатационный фонд на 185 сеноманских скважин, оставляя на каждом кусте по одной однообъектной сеноманской скважине.

За счет сокращения такого количества скважин на кустах уменьшается и длина насыпных площадок кустов при расстоянии между устьями скважин 40м. Сокращение длины площадок в среднем составит: 7600 м. При высоте отсыпки 2.5 м и ширине кустовой площадки 20 м сокращение привозного грунта составит 380 тыс. м3:

7600 * 2.5 * 20 = 380 тыс. м3

Удорожание скважины оценено в 5% от стоимости скважины.

Если стоимость привозного грунта и строительно-монтажных работ составляет 32.5 тыс.руб за 1м3, то сокращение затрат на обустройство кустов скважин составит 12350 млн. руб (в ценах 1993г.).

Кроме того, круг задач, решаемых с помощью ОРЭ применительно к условиям п-ова Ямал, может быть расширен, что связано со специфическим геологическим строением.

Как показали геологические исследования, ММП распространены до глубины 300м. А верхние продуктивные газонасыщенные горизонты находятся на сравнительно небольшой глубине (600-800м) и имеют невысокую пластовую температуру. Нижележащие продуктивные горизонты находятся на глубине от 1400 до 3000м и имеют пластовую температуру 30-40°С. Поэтому разработка таких месторождений с применением ОРЭ позволяет обеспечить защиту ММП от теплового воздействия добывающей скважины не только пассивными методами добычи, но и активными: за счет добычи более холодного газа верхних горизонтов.

Температура на стенке скважины не должна превышать температуру таяния ММП.

При одновременной эксплуатации двух объектов с проектными дебитами устьевая температура аптского газа снижается до 20-22°С (против 24-27 оС, в зависимости от дебита), а устьевая температура сеноманского газа повышается (по сравнению с однообъектной эксплуатацией, 6-7°С) до 12°С. В результате тепловая нагрузка на окружающие скважину ММП резко снижается. При этом в скважине обеспечивается безгидратный режим эксплуатации.

^

17. МОНИТОРИНГ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ



Мониторинг - система долгосрочных наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния и изменения объектов. Принято делить мониторинг на базовый (фоновый), глобальный, региональный и импактный (в особо опасных зонах и местах), а также по методам ведения и объектам наблюдения (авиационный, космический, окружающей человека среды).

Поисково-разведочные работы на нефть и газ, добыча и первичная переработка углеводородов на промыслах сопровождаются нарушением естественного состояния природной среды и ее загрязнением. Масштабы техногенных изменений в нефтегазоносных районах зависят от природных условий и особенностей геологического строения, техники и технологии геолого-разведочных. и эксплуатационных работ, продолжительности разработки месторождений.

Актуальной научно-практической задачей является разработка для основных объектов нефтяной и газовой промышленности единой научно обоснованной системы контроля, которая позволяла бы контролировать и выявлять выделение вредных веществ - загрязнителей атмосферного воздуха и других природных объектов, связь количественных показателей выбросов с технологией, метеорологическими параметрами. Полученные при этом данные должны служить научной основой для:

  • прогнозирования вероятности образования опасных концентраций вредных веществ в воздухе, воде и почве;

  • определения размеров загрязненных участков, опасных зон, возможных последствий.

Мониторинг нефтяного загрязнения - это отдельный раздел системы управления качеством окружающей среды, включающий сбор и накопление информации о фактических параметрах основных компонентов окружающей среды и составление прогноза изменения их качества во времени.

Концепция мониторинга предусматривает специальную систему наблюдений, контроля, оценки, краткосрочного прогноза и определения долгосрочных тенденций в состоянии биосферы под влиянием техногенных процессов, связанных с разведкой и разработкой нефтяных месторождений.

^

17.1. СИСТЕМА НАБЛЮДЕНИЯ ЗА НЕФТЯНЫМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ



Ведение мониторинга базируется на создании и оборудовании специальной режимной сети и наличии долгосрочной программы наблюдений. В программе предусматривается необходимость изучения фонового состояния биосферы и определения антропогенного воздействия на окружающую среду. При этом с учетом темпов изменения экологической обстановки и скорости поступления загрязняющих веществ проводится выбор объема и количества проб, частоты и периодичности отбора, объектов опробования и их распределение по площади.

В зависисмости от места нахождения региона и целевых задач режимной сети система наблюдений может быть региональной или локальной, а также осуществляться на типовых участках и опытных полигонах.




^ Под региональным прогнозом понимается прогноз для крупных территорий преимущественно на качественном уровне, отражающем наиболее общие природоохранные аспекты. Характеристика ожидаемых явлений составляется по результатам анализа фактического материала с учетом пространственной и временной последовательности. В данном случае широкое применение находит метод аналогий.

^ Локальный прогноз выполняется для конкретного объекта (скважина, месторождение, промысел). Интерпретация результатов стационарных наблюдений за динамикой всех компонентов окружающей среды, как правило, проводится на математических моделях с использованием аналоговых, численных и аналитических методов.

Режимная сеть включает существующие и специальные пробуренные скважины, наблюдательные посты за изменением метеоусловий и гидрогеологических характеристик поверхностных водотоков. При стационарных исследованиях на ключевых участках выполняется контроль за составом и формами нахождения загрязняющих веществ в воздухе. почве, воде и грунтах. Количественная оценка нефтяного загрязнения проводится при сопоставлении содержания индикаторных компонентов с величиной их фоновых значений и ПДК. Комплексное изучение физико-химической трансформации нефтяных углеводородов во всех основных компонентах окружающей среды позволяет оконтурить очаг загрязнения, составить прогноз его развития как по площади, так и по разрезу и предложить мероприятия по его ликвидации.

Одновременно на полигонах ведутся наблюдения за оседанием земной поверхности, которое возможно при интенсивной эксплуатации нефтяных месторождений. Для этой цели проводится периодическая нивелировка специальных реперов, размещение которых уточняется в процессе наблюдений.

Сеть пунктов должна быть динамичной и ежегодно пересматриваться с учетом возникновения или ликвидации отдельных очагов загрязнения и результатов анализа проб.

Периодичность отбора проб устанавливается в зависимости от площадных параметров объекта, ландшафтно-климатических условий, сложности геологического строения, а также от характера и интенсивности возможного поступления загрязняющих веществ. Частота отбора проб в каждом наблюдательном пункте определяется его местонахождением по отношению к источнику загрязнения. При детальных исследованиях и в условиях аварийного выброса углеводородов интервал между отборами проб может уменьшаться до нескольких часов.

Для осуществления оперативного контроля за состоянием нефтяного загрязнения окружающей среды в качестве индикаторов могут быть рекомендованы содержания нефтепродуктов и полициклических ароматических углеводородов. Для этих веществ характерны токсичность, устойчивость к разрушению, высокая растворимость и повышенная миграционная активность в различных средах

.
^

17.2. КОНТРОЛЬ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ЗОНЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ УПРАВЛЕНИЙ



В зоне производственной деятельности нефтегазодобывающих управлений, использующих при разработке месторождений химические реагенты, достаточно широко применяются системы контроля за состоянием пресных водоисточников, почвы и атмосферного воздуха.

Контроль за изменением физико-химических свойств воды начинается с геологического и гидрогеологического изучения источника. Изучению подлежат как поверхностные, так и глубинные источники.

Обычно в зоне деятельности нефтегазодобывающих управлений строится поверхностная карта водостоков, совмещенная с коммуникациями по транспорту нефти, газа, воды и их смесей. Наибольшее внимание уделяется трубопроводам, перекачивающим сточные воды. Определяются границы распространения водостока (истока и русла), населенные пункты и источники питьевых вод (колодцы, пруды, родники). Строится карта поверхности, совмещенная с картой расположения коммуникаций, и определяются контрольные пункты наблюдения. При пересечении местности в зоне деятельности НГДУ реками, ручьями пункты наблюдены выбираются в начале, середине и конце стока воды. Отбор проб и их анализ на токсичность проводится по известным методикам отбора и исследования вод. Определяются ионы Са2+, Мg2+, Ка+, НСО3-, С1-, SO42-, рН, общая жесткость воды, наличие ПАВ (химреагентов). Строятся графики изменения физико-химических свойств пресных вод. Наиболее распространенная методика определения начала загрязнения вод - сопоставление изменения хлор-иона, предельно допустимая концентрация которого для питьевых источников лимитируется 350 мг/л. Для большинства месторождений Урало-Поволжья концентрация хлоридов в пресных водах колеблется от 20 до 40 мг/л, текущее значительное отклонение от которых указывает на загрязнение пресных вод.

Контроль за качеством подземных вод включает гидрогеологическое изучение разреза до источников пресных вод и определение границ их распространения. Обычно зона распространения пресных вод приурочена к верхней части разреза с зоной активного водообмена. Также строится карта распространения подземных вод и намечаются контрольные наблюдательные скважины. В случае их отсутствия бурят специальные наблюдательные скважины глубиной от 30 до 100 м. Отбор проб на исследования и частота отбора устанавливаются геологической службой НГДУ.

Анализами определяются те же физико-химические характеристики вод, что и для поверхностных. Сопоставляя графики изменения отдельных параметров характеристики вод, определяют место, интенсивность и объемы загрязнения, по результатам которых проводятся организационно-технические мероприятия по ликвидации утечек - источников загрязнения.

Контроль за состоянием почвы проводится как визуально, путем осмотра, так и лабораторным методом. Визуально исследуется изменение внешних (видимых) характеристик, таких как цвет, плотность, наличие растительности. Лабораторный анализ включает отбор проб почвы, измельчение, отмыв в пресной, предварительно исследованной воде, отстой и химический анализ этой воды.

Кроме химического анализа, может быть проведен биологический, например, методом сравнительной фитотоксичности химических реагентов.

Загрязнение воздушного бассейна связано с выделением СО2, Н2S в местах подготовки нефти, сжигания газа или шлама в факелах. При этом, кроме воздушного бассейна, могут загрязняться почва и водоемы. При выпадении осадков (дождь, снег) СО2, Н2S могут образовывать кислоты, находящиеся в капельно-взвешенном и жидком состоянии, которые могут конденсироваться на поверхности и образовывать скопления. Поэтому для своевременной разработки и осуществления текущих организационно-технических мероприятий по предупреждению загрязнения воздушного бассейна и поверхности почвы и водоемов, необходимо учитывать и вести наблюдения за изменением ветра, выпадением осадков. Отобранные пробы воздуха, как правило, исследуются путем хроматографического анализа. Применяются и экспресс-методы, основанные на использовании индикаторных материалов, при введении которых в пробу изменяется цвет.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18



Скачать файл (695.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации