Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Принципы классификации и высокоэффективной разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов

ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Принципы классификации и высокоэффективной разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов"

На правах рукописи

Кулешков Игорь Владимирович

ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ И ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫМИ ЗАПАСАМИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Специальность: 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 Янз 2012

005009153

Краснодар - 2012

005009153

Работа выполнена в Обществе с Ограниченной Ответственностью «Нефтяная Компания «Роснефть» - Научно-Технический Центр» (ООО «НК «Роснефть» - НТЦ»)

Научный консультант:

кандидат технических наук Колбиков Валентин Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Антониади Дмитрий Георгиевич

кандидат технических наук Короткое Сергей Владимирович

Ведущая организация:

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Защита диссертации состоится «16» февраля 2012 года в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета ДМ 212.100.08 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350020, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2.

Автореферат разослан «16» января 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат химических наук, доцент

Попова Г.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Начиная со второй половины 2009 года, многие специалисты науки и производства нефтяной отрасли отмечали существенное ухудшение качества ресурсной базы Российской Федерации. Открываемые разведкой и вводимые в эксплуатацию (или временно законсервированные) нефтяные месторождения в большинстве случаях являлись объектами с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа. К числу основных факторов, осложняющих выработку запасов углеводородов, относились такие, как: природно - климатическое размещение месторождений (континентальное, но в труднодоступных заболоченных районах, в акваториях морей, в условиях чрезвычайно низких температур атмосферы со сложной сезонной и многолетней мерзлотной характеристикой земной поверхности), наличие многопластовых систем с высокой геологической и коллекторской неоднородностью продуктивных отложений, высокая вязкость пластовой нефти и некоторые другие.

В Российской Федерации открыты 2232 нефтяных, нефтегазовых и нефтегазоконденсатных месторождений, из которых введены в промышленную разработку только 1235 месторождения (всего 55 %). Почти 80% разведанных запасов нефти приходятся на районы суши с развитой инфраструктурой (в основном - в Западной Сибири, Урало-Поволжье и на Европейском Севере). Наиболее высокая степень освоения разведанных запасов - в Урало-Поволжском регионе (до 92%), Северном Кавказе (89%) и регионах Сахалинской области (95%).

Структура остаточных запасов нефти как в целом по стране, так и по основным нефтедобывающим регионам характеризуется тем, что 77 % текущей добычи нефти обеспечивается разработкой крупных месторождений с активными запасами легкой нефти, обеспеченность

которыми составляет на перспективу не более 8-10 лет. В то же время доля трудноизвлекаемых запасов в целом по России постоянно увеличивается из-за того, что они не вовлекаются в активную разработку. Их доля по основным нефтедобывающим регионам колеблется от 30 до 65%.

Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция на ближайшие 30-40 лет будет оставаться главной базой Российской Федерации по добыче нефти и газа. Прогнозируется, что к 2020 г. добыча нефти здесь достигнет не менее 370 млн.т и добыча газа - 680 млрд. нм1.

Формируются новые крупные центры добычи нефти и газа в Восточной Сибири и Республике Саха, на шельфах российских морей -Баренцева и Печорского, сектора Каспийского моря, Обской и Тазовской губ и, возможно, Карского, Черного и Азовского морей.

Высокая эффективность вложения огромных инвестиций в развитие новых нефтегазодобывающих регионов может быть обеспечена только при квалифицированной масштабной классификации ресурсной базы углеводородов (с сопоставительным анализом) с оценкой степени сложности (технологической и экономической) выработки запасов нефти и газа и ранжирования месторождений по перспективной потребности капиталовложений.

Высокоэффективное выполнение программы геологоразведочных работ и ввода в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов является важным условием реализации энергетической стратегии России. Одному элементу из решения этой проблемы и посвящена настоящая диссертационная работа, в основе которой лежит многофакторная классификация месторождений.

Цель работы

Разработка научно-методических основ эффективной разработки месторождений на базе многофакторной классификации трудноизвлекаемых запасов углеводородов.

Основные задачи исследований

1. Обоснование научно-методических основ многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с оценкой степени сложности выработки запасов нефти и газа.

2. Проведение исследований по многофакторной классификации группы нефтяных и нефтегазовых месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа Западной Сибири и Северного Кавказа.

3. Обоснование технологических принципов эффективной доразработки группы месторождений на базе показателей их классификации.

Научная новизна

1. Создана аналитическая модель многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов, учитывающая обширный комплекс базовых положений, осложняющих выработку запасов нефти и газа, включающих: природно-климатические условия расположения месторождений, геолого-геофизическую их характеристику, технико-экономическую заинтересованность и общеотраслевую потребность данного углеводородного сырья.

2. Разработана методика расчета количественных критериев всех заданных базовых положений для ранжирования ввода в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Основные защищаемые положении

1. Научное обоснование методических основ многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.

2. Обоснование базовых многофакторных положений классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти и природного газа.

3. Ввод понятия количественной технико-технологической и экономической оценки степени сложности выработки запасов углеводородов.

4. Показатели классификации крупных месторождений углеводородов Западной Сибири и Северного Кавказа с выделением перспективных эксплуатационных объектов.

5. Создание методики и аналитическое исследование перевода природного углеводородного газа нефтегазовых месторождений в субстанцию жидкой фазы - аналога нефти.

6. Обоснование комплекса научно-исследовательских и опытно-промышленных работ для эксплуатационных объектов с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.

Практическая ценность работы

1. Разработан универсальный метод аналитического исследования многофакторой классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.

2. Предложена оценка степени сложности выработки запасов углеводородов на базе многофакторных классификационных исследований.

3. Вводится новое понятие - углеводородная масса, представленная фазой нефти и растворенного в нефти газа, переведенного в субстанцию жидкой фазы - нефти.

4. Приведенные в диссертации примеры исследований классификации месторождений являются универсальными формами исследовательских работ для широкого практического использования.

5. Обоснована возможность широкомасштабного проведения работ во

всех нефтегазодобывающих регионах по классификационным

исследованиям месторождений.

Реализация в промышленности

Методические основы многофакторной классификации месторождений реализованы по группе месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов Западной Сибири и Северного Кавказа.

Апробация работы

Основные положения и результаты исследований по теме диссертационной работы докладывались и обсуждались на IX научно-практической конференции: «Геология и разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами» (г. Небу г, 2009, [3]), на межрегиональном Пагуошском симпозиуме Академии наук Чеченской Республики: «Наука и высшая школа Чеченской Республики, перспективы развития межрегионального и международного научно-технического сотрудничества» (г. Грозный, 2010, [7-10]), на международных конференциях и научно-технических советах «НК «Роснефть» - НТЦ», Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 5 работ - в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура н объем работы

Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста, включающего 12 рисунков и 15 таблиц.

Работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованные печатных источников из 57 наименований.

СОДЕГ*ЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены цели и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность.

Показан рост ресурсной базы углеводородов РФ с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа.

В первой главе приведена в кратком изложении история развития пефте- и газодобывающей отрасли России и стран СНГ и выполнен анализ отечественных и зарубежных исследований по проблемам разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Обоснована постановка исследовательских работ по проблеме тематики диссертационной работы - классификации месторождений углеводородов с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа с многофакторным учетом главных - базовых положений, влияющих на технико-технологическую и экономическую эффективность разработки месторождений.

В историческом плане выделяются пять профилирующих этапов развития нефтяной науки и практики разработки месторождений:

1-й этан - познание геологии месторождений нефти и газа и физической сущности фильтрации углеводородов в пористых средах;

2-й этап - переход к применению сеток разбуривания залежи нефти, как единой гидродинамической системы:

3-й этап - применение методов искусственного воздействия на нефтяные пласты с целью восполнения природной пластовой энергии, увеличения темпа добычи нефти и выработки ее запасов;

4-й этап - научное обоснование выделения эксплуатационных объектов самостоятельной разработки в многопластовых системах, отличающихся коллекторскими свойствами и физико-химической характеристикой пластовых флюидов;

5-й этап - все более масштабно проводятся исследования по проблеме научного обоснования классификации эксплуатационных объектов с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с оценкой степени сложности выработки запасов нефти и газа. Это направление носит весьма актуальный характер как в настоящее время, так и на перспективу, в условиях быстрого наращивания месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Решение проблемы 5-го этапа является главной задачей настоящей диссертационной работы.

Начиная с классических научных исследований Л.С. Лейбензона, получила дальнейшее развитие наука о фильтрации пластовых флюидов в пористых и трещинных средах продуктивных отложений.

Владимир Николаевич Щелкачев издает целый ряд научных монографий по вопросам подземной гидравлики и гидродинамики. Особое место занимают работы по глубокому изучению упругих режимов нефте- и водонапорных пластовых систем.

Исаак Абрамович Чарпый издает труды по подземной гидромеханике, гидравлике и подземной гидрогазодинамике. В трудах раскрываются основы гидродинамической теории фильтрации.

В 1948 г. издаются первые научные основы разработки нефтяных месторождений с комплексным рассмотрением принципов разработки месторождений. В 1962 г. издается монография по проектированию систем разработки нефтяных месторождений, в которой обобщен богатый опыт научных исследований многих научно-исследовательских отраслевых институтов и практика разработки крупных нефтяных месторождений Башкирии (Туймазинское и Арланское) и Татарии (Ромашкинское).

В абсолютном большинстве ранее выпущенных публикаций решение проблемы классификации связывались с ограниченным числом факторов, влияющих на эффективность выработки запасов нефти. Как, правило, за основу классификации принимались только такие факторы, как: природная

характеристика коллекторов по проницаемости и величина динамической вязкости пластовой нефти.

В настоящей диссертационной работе обосновывается более обширный - многофакторный перечень базовых положений классификации месторождений, включающих:

- природно-географические и климатические условия размещения месторождений,

их геолого-геофизическую характеристику (особенности структурного строения, состояние выдержанности продуктивных коллекторов в объеме объекта разработки, коллекторско-фильтрационные свойства продуктивных отложений и др.),

- экономику мирового рынка на жидкие и газообразные углеводороды и

- отраслевую политику современной потребности РФ в данном углеводородном сырье.

Вторая глава посвящена решению проблем изучения и проектирования систем разработки нефтяных месторождений с применением современных геолого-гидродинамических компьютерных числовых моделей. При этом, охватывается широкий спектр известных технологических процессов воздействия на продуктивные отложения, обеспечивающих эффективную выработку трудноизвлекаемых запасов нефти и газа.

Приводятся принципильные особенности моделирования наиболее эффективных методов искусственного воздействия на пласты с целью увеличения нефтеизвлечения на объектах с труднонзвлекаемыми запасами углеводородов, таких как:

закачка воды, обогащенная различными химическими компонентами,

- закачка полимеров, пен и растворителей,

- смешивающееся вытеснение нефти газом высокого давления,

- тепловое воздействие на продуктивные пласты путем нагнетания теплоносителей или создание различных модификаций процессов внутри пластового горения.

Важным элементом является возможность создания моделей с двойной пористостью и проницаемостью, осложненной элементами неоднородности дренируемых коллекторов.

Содержание второй главы носит проблемно-постановочную задачу численного моделирования многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с охватом аспектов проектирования эффективных систем разработки.

В третьей главе научно обоснованы методические основы аналитических исследований классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с количественной оценкой степени сложности их выработки.

Методическая основа работы базируется на учете ряда главных -базовых положении, охватывающих предельно обширный комплекс природно-гсографических, климатических, геологических,

технологических и других условий (характеристик).

Цель проведения классификации по разработанной и предлагаемой к широкому использованию методике связана с решением ряда отраслевых задач по выбору высокоэффективных систем разработки как новых изучаемых эксплуатационных объектов (на этапе завершения разведки и первичного подсчета запасов углеводородов), так и объектов, находящихся на ранней стадии промышленной разработки. Более того, при перспективном отраслевом планировании ввода в разработку новых месторождений, «классификация» позволит осуществлять четкое ранжирование месторождений по степени сложности выработки запасов углеводородов и инвестировании капиталовложений.

Приведена детальная расшифровка главных - базовых положений, которые позволили бы после их исследований классифицировать и относить эксплуатационные объекты к той или иной степени сложности выработки запасов углеводородов, возможности или невозможности на современном этапе ввода их в разработку.

Положение 1- географическое размещение эксплуатационных объектов.

а) объект размещен в районе акватории водяного бассейна (озера, моря, океана) на глубинах и удаленности от материка, доступных или препятствующих его вскрытию бурением и разработку, промышленно освоенными техническими средствами и технологиями,

б) объект расположен в районе со сложным рельефным состоянием Земной поверхности (горные массивы, интенсивная заболоченность), что препятствует проведению буровых работ и строительству промысловых систем эксплуатации скважин, транспорта и сбора добываемой продукции, промышленно освоенными техническими средствами и технологиями,

в) объект находится в границах заповедной территория (под охраной государства) - в районе, где не допускается нарушение экологической чистоты атмосферы и окружающей среды.

Положение 2 — климатические и сейсмические условия района размещения эксплуатационных объектов.

а) чрезмерно низкие температуры воздуха в течение длительного периода года, препятствующие нормальным условиям строительства и обслуживания технических средств, используемых при разработке месторождения. Влияние этого фактора связано, прежде всего, с экономическим фактором;

б) сложный характер проявления сезонной и многолетней мерзлоты определенной толщины, требующей применения специальных технологий строительства скважин и их нестандартных конструкций,

в) отсутствие или проявление высокой сейсмической неустойчивости горных отложений с явлениями тектонических сдвигов.

Положение 3 - особенности геологического (структурного) строения продуктивных отложений эксплуатационных объектов.

а) многопластовые объекты или объекты, продуктивные отложения которых расчленены тектоническими (или литологическими) нарушениями па отдельные участки (зоны) с полной гидродинамической разобщенностью по площади объектов. Запасы углеводородов каждого участка (зоны) должны быть достаточными для окупаемости процессов их выработки современными технологиями и техническими средствами,

б) эксплуатационные объекты, залегающие на больших глубинах с большими или малыми подвижными запасами углеводородов, выработка, которых экономически рентабельна или нерентабельна.

Положение 4 - коллекторские - фильтрационные характеристики продуктивных отложений эксплуатационных объектов.

Фильтрационные характеристики продуктивных отложений относятся к числу важнейших природных параметров, обеспечивающих или не обеспечивающих получение экономически рентабельных дебитов скважин.

Фильтрационная характеристика коллекторов оценивается только в комплексном виде известным коэффициентом подвижности флюида, насыщающего данный коллектор, то есть, как отношение фазовой проницаемости коллектора к вязкости флюида, насыщающего данный коллектор:

« к/ц„»

Эксплуатационные объекты с трудноизвлекаемыми запасами нефти, в соответствии с современными опытными данными, характеризуются значениями к/р,„ равными от 5,0х\0^ мкм2/мПа.с и менее.

Решение проблемы выделения эксплуатационных объектов с трудиоизвлекаемыми запасами нефти путем учета количественных ограничений только коэффициента проницаемости коллекторов (как делают многие авторы) - совершенно недопустимо.

Положение 5 - физико-химические свойства пластовой нефти эксплуатационных объектов.

' Физико-химические свойства пластовой нефти эксплуатационных объектов оказывают существенное влияние па сложность и степень выработки запасов нефти из пласта или системы пластов.

Важную роль при этом, играет величина вязкости нефти в пластовых условиях и промышленное (или непромышленное) содержание редких металлов (ванадия, никеля, вольфрама и др.).

В 1983 году на Международной конференции в Лондоне принята классификация физической характеристики нефти (по плотности и вязкости):

легкая нефть- рм < 0,870 г/см3 и < 10 мПа.с,

средняя нефть - р„ = (0,870 - 0,920) г/см' и ц„ = (10 - 30) мПа.с,

тяжелая нефть - р„ > 0,920 г/см' и ип > 30 мПа.с.

В современной практике разработки залежей нефти, вязкость которых превышает 30 мПа.с (категория тяжелых нефтей), в обязательном порядке применяются методы увеличения нефтеизвлечения (МУН). Следовательно, все эксплуатационные объекты, вязкость нефти которых превышает 30 мПа.с, относятся к категории с трудиоизвлекаемыми запасами углеводородов.

Промышленное наличие редких металлов в углеводородном сырье является ценнейшим фактором, когда данные залежи углеводородов с любой категорией должны вводиться в разработку.

Положение 6 - гидродинамическое природное режимное состояние эксплуатационных объектов.

Из истории изучения и опыта разработки нефтяных месторождений известны различные исключительные режимные состояния эксплуатационных объектов:

а) объекты с пластовым давлением, соответствующим гидростатическому напору,

б) объекты с аномально высоким пластовым давлением (АВПД),

в) объекты, нефти которых содержат очень большое количество растворенного газа,

г) объекты, нефти которых содержат очень большое количество тяжелых фракций (парафинов),

д) объекты, содержащие нефти, у которых давление насыщения нефти газом близко или равно начальному пластовому давлению.

Объекты а) и б) могут быть представлены двумя режимными состояниями: упругим режимом гидродинамически замкнутых залежей нефти и упруговодонапорным режимом с контурным или подошвенным контактом залежи нефти с водонапорным бассейном. Гравитационный режим нами не рассматривается, так как он играет роль только в условиях глубокого гидродинамического истощения объектов.

Объекты с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) и с нефтью, содержащей очень большое количество растворенного углеводородного газа (в пределах 400 - 800 нм3/т) и, как следствие, отличающиеся очень низкой физической вязкостью (доли единиц мПа.с) безусловно относятся к категории объектов с высокоэффективной выработкой запасов нефти и газа. Опыт и аналитические исследования показали, ч то высокоэффективная выработка запасов углеводородов может осуществляться только за счет использования большого запаса упругой энергии пластовых систем и насыщающих их жидкостей без применения капиталоемких методов искусственного воздействия.

Такие объекты нельзя относить к категории залежей нефти. Это объекты углеводородов с равноценным содержанием запасов жидкой фазы - нефти и газовой фазы - природного углеводородного газа. В этом случае, следует изменить и методику подсчета запасов с выделением категории запасов углеводородов. И при вводе в разработку подобных залежей углеводородов следует обустраивать месторождения с полной эффективной утилизацией нефти и углеводородного газа.

Объекты, нефти которых содержат очень большое количество тяжелых фракций (преимущественно парафинов) - в природных условиях кристаллизация парафиновых фракций таких пефтей происходит при температурах, как правило, близких (или равных) пластовой температуре данного объекта. Разработка таких объектов сопряжена с определенной сложностью выбора технологий воздействия на пласт, которые не приводили бы к охлаждению пласта. Такие залежи могут относиться к категории с трудноизвлекаемым запасам нефти тем более при наличии и других отрицательных геологических факторов.

Объекты, содержащие нефти, у которых давление насыщения нефти газом близко или равно начальному пластовому давлению - в большинстве случаев такие нефти имеют низкую газонасыщенность. Выработка запасов такой нефти осуществляется с обязательным применением методов ППД. Такие залежи, как и в предыдущем случае, могут относиться к категории с трудноизвлекаемым запасам нефти при наличии и других отрицательных геологических факторов.

Объекты тяжелой высоковязкой нефти с природным режимом любой характеристики - требуют обязательного применения технологий воздействия на пласт агентами, повышающими фильтрационную характеристику пластовой нефти (наиболее эффективными технологиями являются методы теплового воздействия). Такие объекты, безусловно, относятся к типу с трудноизвлекасмыми запасами нефти.

Положение 7 - региональная или общсотраслевая потребность в нефти как энергетического, так и химического сырья на данном этане времени н ближайшую перспективу.

Заинтересованность государства в высоких темпах добычи нефти в основном связана или с вводом в разработку крупных нефтяных месторождений, запасы нефти которых, составляют от 100 и более миллионов тонн, или месторождений, не требующих больших капиталовложений для выработки запасов нефти (как, правило, легкой характеристики). Многочисленный отечественный опыт показывает, что при вводе в разработку крупных нефтяных месторождений особая сложность возникает с выбором и внедрением технологических процессов выработки запасов нефти. В абсолютном большинстве случаев, при разработке таких месторождений применяются методы внутриконтурного нагнетания воды и, как следствие, возникает прогрессирующий рост обводнения добываемой продукции до экономически нерентабельных пределов (более 90 %). При этом выработка извлекаемых запасов нефти остается на относительно низком уровне. Так, например, по Западно-Сибирьскому уникальному Самотлорскому месторождению обводненность добываемой продукции достигла 92 % при выработке извлекаемых запасов всего в пределах 65 %.. По Ромашкинскому месторождению Урало-Волжской провинции - при обводненности, также, более 90 %, извлекаемые запасы нефти истощены на 88 %.

Таким образом, при решении проблем положения 7 следует особое внимание уделять проектированию и применению высокоэффективных технологий выработки запасов углеводородов с учетом всех базовых факторов, присущих данному месторождению, и с обязательной оценкой технико-технологической и экономической степени сложности выработки запасов нефти в перспективе.

В четвертой главе приведены примеры классификации месторождений Западной Сибири и Северного Кавказа с заключением по принципам эффективной их разработки.

В полном виде приведем пример исследования по Новодмитриевскому месторождению.

Новодмитрневское месторождение (Краснодарский край) -расположено в 25 км от г. Краснодар.

Объектом исследований является залежь нефти кумского горизонта эоценовых отложений. Толщина продуктивных прослоев - 0,2 - 4 метра.

Начальное пластовое давление, приведенное к абсолютной отметке середины этажа нефтеносности, составляло 30 МПа.

Пористость коллекторов изменяется от 4,2 % до 29,8 %, а проницаемость (по керну) - от 0 до 0,359 мкм".

Свойства пластовой нефти изменяются в широких пределах в зависимости от глубины залегания. Приведем средние их значения:

- газосодержание - 160 м3/т,

-давление насыщения-21,3 МПа,

- плотность дегазированной нефти - 0,845 кг/м'),

- вязкость - 0,360 мПа.с,

- пластовая температура - 89 °С.

Пробуренный фонд скважин: всего - 170 шт., в том числе: добывающих 150 и нагнетательных - 20 шт.

Нагнетательные скважины расположены в приконтурной части залежи и по длинной оси брахиантиклинали.

Накопленная добыча нефти по состоянию на 01.01.2009 г. - 8235 тыс.т (текущий КИН=0,509).

Исходные данные к расчетам критериев базовых положений, результаты расчетов и сводные показатели степени сложности выработки запасов нефти приведены в таблицах I и 2.

Таблица 1 Исходные данные и результаты расчетов но залежи нефти кумского горизонта Новодмнтриевского месторождения

Базовое положение fCpumepui Исходные дтшме для расчета коэффициентов критериев Значения критериев

1 - Географическое К(УКЗ) К(УЭР) t'KB=37,4 млн.р, SD3--I244 мли.р £?Г =8230 тыс. т. Цу=!3286 р/т ЩР¡281,4 и l'HPlf 1883,3 млн.р., К(УКЗ)=0,012, К(УЭР)=0,680

2 - Климатическое - «- - « - - « -

3 - Геологическая расчлененность, глубина К(ВП),. К(ВП),. К(Н) F,m 20180 тыс.м2 V" 17,5м, K(F) = 1, K(V), = Л // = 2600 м К(ВЛ)р=1 К(ВП)(,= 1 К(Н)=0,650

4 - Коллекторская характеристика К(КХ), К(КХ)2 р„~0,260мПа.с, /ф„ - 0,231 мкм2/м11а.с //,,,,, = 20180 тыс.м2 К(КХ)| = 0,043 К(КХ)2=0,043

5 - Свойство нефти К(ФХ) 1„ - 0,260 мПа.с К(ФХ) = 0,026

6 - Природное режимное состояние К(РПЛ) <(П <(ПФ)К, <(ПФ)ТОф <(Р.«) Р,,Г=29 1а,Рп.-26 МП а, :,„ 160 м'/т. 1Ф„,Г- 1,6 %. 23 МП а К(РПЛ)=0,897, К(Г)=0,375, <(ПФ)«=1,250, <(Ри,х)=0,793

7 - Государственная 1 политика С(ТЭ) С(ТЭ)>1

Таблица 2 - Сводные кумского горизонта Новодмитриевского

месторождения

Базовые положения Краткая характеристика эксплуатационных объектов Кюфф. критериев Заключение

1 - Географическое размещение эксплуатационных объектов благоприятные равнинные условия с развитой сетыо лосеейных дорог. Удаленность эт города: Краснодара - 25 км. К(УКЗ)-0,0!2, К(УЭР)=0.680 Положительное

2 - Климатические и сейсмические условия района размещения объектов благоприятные условия: среднегодовая температура -1-11 °С, колич. осадков - 1000 мм. Район без ссйсмоаиомалий. - «- -«-

3 - Особенности геологического (структурного) строения продуктивных отложений. Глубина залегания Складка - брахиаитиклииальпая, мпогопластовый разрез, глубина залегания - 2600 м. начальные запасы неф ти - 8230 гыс.т. газосодсржамие пластовой нефти - 160 м /т. каш) /, К(ВП)^1Г К(Н)=0.650 Положительное

4 - Коллскторские (фильтрацииомпые) свойства продуктивных отложений Тип коллектора - терригепный (алевралит), коэффициенты: ЩЛ = 0,231 мкм2/м11а.с и Гидропроводности - 4,043 мкм2м /мПа.с К(КХ)| = 0,043 К(КХ)2=0,043 Положительное

5 - Физико-химическая характеристика пластовых углеводородных флюидов Пластовая нефть: /"„„=160 м3/т,ПФ,ш=1.6%.Р1Ж = 23 КШа. Содержание в нефти парафиновых фракций - 1,6 %. К(ФХ) = 0,026 Положительное

6 - Гидродинамическое - режимное состояние эксплуатационных объектов Начальное пластовое давление - 29 МПа, запас упругой энергии над давлением насыщения -1,261. Применяемая технология воздействия на пласт-приконтурное и внутрикоптуриос заводнение. К(Р1Ш)=0,897, К(Г)=0,375, К(ПФ)кс= 1,250 К(Р„ас)=0,793 Положительное

7 - Государственная политика п потребности нефти Государственная заинтересованность добычи нефти -высокая. К(ТЭ)>1 Положительная

Заключение - залежь нефти кумского горизонта Новодмитриевекого месторождения относится к высокоэффективному объекту разработки по всем базовым положениям.

Проведены исследования по залежи ПК, Северо-Комсомольского месторождения (Западная Сибирь), Славянскому газовому месторождению (Краснодарский край) и Старогрозненскому месторождению (Чеченская республика). Сделаны выводы об эффективности для современной разработки данных эксплуатационных объектов.

Основные выводы и рекомендации

I. Создана аналитическая модель классификации месторождений углеводородов, учитывающая обширный комплекс базовых положений, осложняющих выработку запасов углеводородов (нефти и газа). В основе модели лежит многофакторный анализ, включающий практически все природные характеристики месторождений и экономические факторы, влияющие на технологическую особенность их разработки и инвестиционные капиталовложения.

2. Сформулированы основные положения научного обоснования и практического использования методики многофакторной классификации всех типов месторождений углеводородов - нефтяных, нефтегазовых, газовых и газоконденсатных, позволяющей количественно определять степень сложности выработки запасов углеводородов.

3. Разработана методика аналитического определения количественных показателей критериев всех заданных базовых положений.

4. Введено понятие: «степень сложности выработки запасов углеводородов» с пятибалльной схемой оценки для ранжирования ввода новых месторождений в промышленную разработку.

5. В качестве примера приведены практические исследования многофакторной классификации месторождений: нефтяных, нефтегазовых и газовых Западной Сибири и Северного Кавказа

6. Выполненная работа дает возможность решения не индивидуальных задач разработки месторождений углеводородов, а связана с решением отраслевых проблем по эффективному вводу в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.

7. Рекомендуется организация составления и ввода в действие отраслевого Руководящего Документа многофакторной классификации месторождений углеводородов с обязательным проведением классификационных исследований на этапе подсчета запасов углеводородов и проектирования опытно-промышленной разработки.

Результаты исследований опубликованы в следующих изданиях:

1. Иванова И.С., Кулешков И.В. Обоснование увеличения нефтеотдачи методом закачки нефтяного газа в палеозойские отложения нефтегазоконденсатных месторождений Западной Сибири. М., Научно-Технический вестник ОАО НК «Роснефть» №2, 2008, с. 11-15.

2. Джалалов К.Э., Кулешков И.В., Савченко А.П., Моллаев З.Х. Обоснование принципов разработки месторождений с аномально высоким пластовым давлением. М., «Нефтяное хозяйство», № 11, 2008, с. 25-27. .

3. Басниев К.С., Кондратьев H.A., Колбиков B.C., Кулешков И.В., Данильченко О.Н., Колбикова В.В., Островская Н.В. Классификация эксплуатационных объектов с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Тезисы доклада на IX Научно-практической конференции: «Геология и разработка месторождений с

трудноизвлекаемыми запасами», Небуг, Краснодарский край, сентябрь, 2009, с. 27.

4. Кулешков И.В., Колбнков B.C. Классификация эксплуатационных объектов (залежей, месторождений) с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. (В порядке обсуждения). М., «Нефтяное хозяйство», № 6, 2010, с. 39-43

5. Кулешков В.И., Колбиков B.C., Басниев К.С. Классификация нефтегазовых эксплуатационных объектов с оценкой степени сложности выработки запасов углеводородов. М„ «Технологии нефти и газа», №2, 2010, с. 29-38.

6. Кулешков В.И., Колбиков B.C., Данильченко О.Н. Уравнение сферического притока нефти к скважине, вскрывающей массивную залежь анизотропного пласта. М., «Технологии нефти и газа», №4, 2010, с. 42-44.

7. Кулешков И.В., Колбиков B.C., Данильченко О.Н. Уравнение сферического притока нефти к скважине и закономерность формирования фильтрационных токов при дренировании массивных гидродинамически единых эксплуатационных объектов углеводородов. Тезисы доклада на межрегиональном Пагуошском симпозиуме «Наука и высшая школа Чеченской республики: перспективы развития межрегионального и международного научно-технического сотрудничества», Грозный, апрель, 2010, с. 214.

8. Кулешков И.В., Уздиева Н.С. Классификация месторождений Чеченской Республики с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с целью обоснования эффективной их доразработки. Тезисы доклада на межрегиональном Пагуошском симпозиуме «Наука и высшая школа Чеченской республики: перспективы развития межрегионального и международного научно-технического сотрудничества», Грозный, апрель, 2010, с. 216.

9. Кулешков И.В., Колбиков B.C. Методика многофакторной классификации месторождений Чеченской Республики с оценкой степени сложности выработки запасов углеводородов. Тезисы доклада на межрегиональном Пагуошском симпозиуме «Наука и высшая школа Чеченской республики: перспективы развития межрегионального и международного научно-технического сотрудничества». Грозный,

апрель, 2010, с. 215.

10. Эскерханов М.З., Кулешков И.В., Уздиева U.C., Данильченко О.Н., Соловьева В.Н., Сапронов A.B. Решение проблемы довыработки остаточных запасов нефти на старых месторождениях (на примере Октябрьского месторождения). Тезисы доклада на межрегиональном Пагуошском симпозиуме «Наука и высшая школа Чеченской республики: перспективы развития межрегионального и международного научно-технического сотрудничества», Грозный, апрель, 2010, с. 241-243.

Подписано в печать 10.01.2012. Печать трафаретная. Формат 60x84 '/,6. Усл. печ. л. 1,35. Тираж 100 экз. Заказ № 587. Ошечатапо в ООО «Издательский Дом-ЮГ» 350072, г. Краснодар, ул. Москопская 2, кори. «В», оф. В-120, тел. 8-918-41-50-571

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Кулешков, Игорь Владимирович, Краснодар

61 12-5/1841

ООО «НК «РОСНЕФТЬ» - нтц»

На правах рукописи

Кулешков Игорь Владимирович

ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ И ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫМИ

ЗАПАСАМИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Специальность: 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных и

газовых месторождений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный консультант: канд. техн. наук В.С. Колбиков

Краснодар - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I ОБЗОР ОТЕЧЕСТВЕННЫХ НАУЧНЫХ

ДОСТИЖЕНИЙ В СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ИЗУЧЕНИЯ И ПРАКТИКИ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГЛАВА 2 СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

МОДЕЛИРОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ УГЛЕВОДОРОДОВ ГЛАВА 3 ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫМИ ЗАПАСАМИ УГЛЕВОДОРОДОВ

3.1 Научное обоснование методики классификации месторождений с трудно-извлекаемыми запасами углеводородов

3.1.1 Эксплуатационные объекты нефти

3.1.2 Эксплуатационные объекты газа

3.1.3 Нефтегазовые эксплуатационные объекты

3.2 Обоснование и методика расчета количественных значений критериев базовых положений

3.2.1 Эксплуатационные объекты нефти

3.2.2 Эксплуатационные объекты газа

3.2.3 Нефтегазовые эксплуатационные объекты

3.2.4 Физическая сущность и особенности количественной оценки некоторых параметров критериев базовых положений

3.3 Качественная и количественная оценка степени сложности выработки запасов углеводородов

Стр. 3

9

19

23

23

24 29 32

40 40 50 52

эксплуатационных объектов 65

3.4 Заключение по принципам классификации

месторождений углеводородов 69

ГЛАВА 4 ПРИМЕРЫ КЛАССИФИКАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ЗАПАДНОЙ СИБИРИ И СЕВЕРНОГО КАВКАЗА.

ПРИНЦИПЫ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ИХ

РАЗРАБОТКИ 71

4.1 Северо-Комсомольское нефтегазовое месторождении (Западная Сибирь) 71

4.2 Новодмитриевское месторождение (Краснодарский край) 79

4.3 Месторождение Дыш (Краснодарский край) 85

4.4 Славянское месторождение газа (Краснодарский край) 90

4.5 Старогрозненское месторождение Чеченской Республики 95

4.6 Сопоставительный анализ классификации нефтегазовой залежи Западной Сибири и залежей нефти Северного Кавказа 100

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ПУБЛИКАЦИЙ 105

ВВЕДЕНИЕ

Во второй половине 2009 года многие специалисты науки и производства нефтяной отрасли (Гавура В.Е., Вахитов Г.Г., Закиров С.Н., Халимов Э.М. и др.) приводили на заседаниях ЦКР и в периодической печати показатели существенного ухудшения качества ресурсной базы Российской Федерации. Открываемые разведкой и вводимые в эксплуатацию нефтяные месторождения в большинстве случаев являлись объектами с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа. К числу основных факторов, осложняющих выработку запасов нефти и газа, можно отнести такие как: географическо-климатическое размещение месторождений

(континентальное, но в труднодоступных заболоченных районах, в акваториях морей, в условиях чрезвычайно низких температур атмосферы со сложной сезонной и вечной мерзлотной характеристикой земной поверхности), наличие многопластовых систем с высокой геологической и коллекторской неоднородностью продуктивных отложений, высокая вязкость пластовой нефти и некоторые другие.

Представляют определенный интерес отраслевая информация о истории развития в СССР и РФ разведочных работ и показателей добычи нефти и газа за период, начиная с 1970 года и до настоящего времени.

С начала 70-х до конца 80-х годов объемы поисково-разведочного бурения на нефть и газ в СССР (в основном на территории России) систематически увеличивались. Максимальная проходка разведочного бурения достигла 6.05 млн.м. Был получен прирост запасов нефти на 1186 млн.т и газа - на 2000 млрд. мЗ, открыты 97 месторождений нефти и 11 -газа. После 1988 года началось снижение объемов поисково-разведочных работ, особенно резко - после 1990 г. Объем разведочного бурения сократился более чем в 4 раза и прирост разведанных запасов нефти - в 6.5 раз. Существенно сократились объемы геофизических исследований. За этот период не было открыто и введено в эксплуатацию ни одного месторождения со значительными запасами нефти и газа. В СССР начался процесс активного

«проедания» разведанных запасов. В основном нефтедобывающем регионе страны - Западной Сибири прирост разведанных запасов нефти сократился на 25%.

В Российской Федерации открыты 2232 нефтяных, нефтегазовых и нефтегазоконденсатных месторождений, из которых введены в промышленную разработку 1235 месторождений (всего 55%). Почти 80% разведанных запасов нефти приходятся на районы суши с развитой инфраструктурой (в основном в Западной Сибири, Урало-Поволжье и на Европейском Севере). Наиболее высокая степень освоения разведанных запасов - в Урало-Поволжском регионе (до 92%), Северном Кавказе (89%) и регионах Сахалинской области (95%) [1].

Структура остаточных запасов нефти как в целом по стране, так и по основным нефтедобывающим регионам характеризуется тем, что 77 % текущей добычи нефти обеспечивается разработкой крупных месторождений с активными запасами легкой нефти, обеспеченность которыми составляет на перспективу не более 8-10 лет. В то же время доля трудноизвлекаемых запасов в целом по России постоянно увеличивается из-за того, что они не вовлекаются в разработку. Их доля по основным нефтедобывающим регионам колеблется от 30 до 65%.

Все крупные и крупнейшие нефтяные месторождения (179 наименований), на которые приходится 75 % текущей добычи нефти в стране, характеризуются значительной истощенностью запасов и очень высокой обводненностью добываемой продукции (80 - 90 % и более).

Главной базой Российской Федерации по добыче нефти и газа на длительный перспективный период (на ближайшие 30-40 лет) будет оставаться Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция. Прогнозируется, что к 2020 г. добыча нефти здесь достигнет 370 млн.т, добыча газа - 680 млрд. нм3. Для успешного выполнения этой задачи необходимо интенсивно вводить в разработку новые месторождения в районах Средней Оби и Надым-Тазовского междуречья, полуострова Ямал.

Новый крупный центр добычи нефти и газа должен быть сформирован в Восточной Сибири и Республике Саха. В последние десятилетия здесь был открыт ряд гигантских и крупных месторождений - Юрубчено-Тохомское, Ванкорское, Верхнечонское, Талаканское и др. По оценкам, к 2020 г. добыча нефти в этом регионе может быть доведена до 80 млн.т, газа - до 115 млрд. м3. В перспективе добыча нефти и газа в этой провинции должна полностью обеспечить потребность рынка Восточной Сибири и Дальнего Востока, а также экспорт в страны АТР и на Тихоокеанское побережье США.

Новые центры добычи нефти и газа будут сформированы на шельфах российских морей - Баренцева и Печорского, сектора Каспийского моря, Обской и Тазовской губ и, возможно, Карского, Черного и Азовского морей. Крупный центр добычи нефти и газа уже формируется на шельфе острова Сахалин. По некоторым оценкам, к 2012 - 2015 гг. добыча нефти по проектам «Сахалин» может быть доведена до 20-25 млн. т, газа - до 25-30 млрд. м3.

Высокая эффективность вложения огромных инвестиций в развитие новых нефтегазодобывающих регионов может быть обеспечена только при квалифицированной масштабной (с сопоставительным анализом) классификации ресурсной базы углеводородов с ранжированием потребной капиталоемкости и степени сложности (технологической и экономической) выработки запасов нефти и газа.

Для Западно - Сибирского региона наступает период, когда должна быть существенно изменена структура газодобывающей промышленности. До сих пор основной объем газа добывался из залежей сеноманских отложений. Это сухой метановый газ с малым содержанием конденсата. Такой газ требовал подготовки только трубопроводных транспортных внутрипромысловых и внешних систем к потребителям отечественным и зарубежным. В Западной Сибири начинается освоение нижнемеловых (ачимовский комплекс) газовых залежей. Газ этих залежей - жирный, конденсатный. Он требует переработки в больших объемах с выделением

конденсата, пропана, бутана, этана. Появление в больших объемах такого ценнейшего сырья потребует развития газо-химической промышленности и строительства предприятий по сжижению природного газа. ВосточноСибирский газ из древних верхнепротерозойских резервуаров обладает еще одной особенностью. Он содержит в высоких концентрациях (0.2 - 0.6%) гелий. По запасам и ресурсам гелия районы Восточной Сибири сопоставимы

с США. При развитии газовой промышленности добыча гелия в этом регионе

'>

может быть доведена до 130 - 150 млн. м в год.

Оценки, проведенные многими авторами, показывают, что на открытых до настоящего времени месторождениях и введенных в разработку добыча нефти в России обеспечена сырьем только до 2013-2017 гг.

Для примера, в одном из основных в 1960-1970-е годы нефтедобывающих регионов России Чеченской республике добыча нефти в настоящее время упала до 1.5 млн .т. и продолжает неуклонно снижаться (рис. I).

Рис.1 Динамика добычи нефти в Чеченской республике 1893-2009 гг.

1

23

22

21

20

19

1«

17

1 "

£- " 1

4 "

? 1« I 1

Z 10 » ,

■ 1

ill llli^J J

•.и_jiii 11^^^n11 lllllll

--■....lllllllllll lluJliJj IIIIIIIII.......................ШИШИ 11.1 a .1 ■ _ _ all 1 III 11

!ШШШШ1?Ш1ШШШ11ШШЙ !§Ш§Ш!Ш1ШШШ1Ш?!Ш1»ШШШ Годы ШНШШШ ШШНШШШШ

В дальнейшей перспективе, для сохранения достигнутого на сегодняшний день в России уровня добычи нефти (а в более отдаленной перспективе, за пределами 2030 г.) и газа, потребуется вводить в разработку месторождения с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов и новые, еще неоткрытые объекты.

Высокоэффективное выполнение программы геологоразведочных работ и ввода в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов является важным условием реализации энергетической стратегии России. Одному элементу из решения этой проблемы и посвящена настоящая диссертационная работа.

Новизна и практическое внедрение положений диссертационной работы.

Научная новизна диссертационной работы носит характер решения не индивидуальных задач разработки месторождений углеводородов, а связана с решением отраслевых проблем по эффективному вводу в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Решаются проблемы классификации месторождений по степени сложности выработки запасов углеводородов с ранжированием их по количественным показателям критериев базовых положений. На базе классификации вскрываются осложняющие факторы - природные: географическо-климатические размещения месторождений и геологические (по структурной характеристике эксплуатационных объектов, коллекторским свойствам продуктивных отложений и физико-химической характеристике углеводородов) и отраслевая заинтересованность во вводе месторождений в разработку с учетом экономических факторов.

Конкретные показатели научной новизны: 1. создана модель классификации месторождений углеводородов, учитывающей обширный комплекс базовых положений, осложняющих выработку запасов углеводородов (нефти и газа). Базовыми положениями являются:

• географическое и климатическое месторасположения объекта разработки,

* геологические особенности строения объекта разработки,

• коллекторская - фильтрационная характеристика продуктивных отложений,

• физико-химические свойства пластовой нефти и природного свободного газа,

• наличие конденсатных фракций в природном газе и термобарические их характеристики,

• наличие редких элементов в углеводородах,

• природное режимное состояние эксплуатационных объектов,

• отраслевая заинтересованность во вводе в разработку месторождения данной классификационной характеристики.

2. разработана методика расчета количественных показателей критериев всех заданных базовых положений.

3. введено понятие «степень сложности выработки запасов углеводородов» с пятибалльной схемой оценки.

4. проведены обширные исследования классификации крупных месторождений углеводородов Западной Сибири и Северного Кавказа.

Методические основы многофакторной классификации месторождений реализованы по группе месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов Западной Сибири и Северного Кавказа.

Открывается возможность широкомасштабного проведения работ во всех нефтегазодобывающих регионах по классификационным исследованиям месторождений с совершенствованием систем их разработки.

Основные защищаемые положения

1. Научное обоснование методических основ многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов, включающих: природно-климатические условия расположения месторождений, геолого-физическую их характеристику и общеотраслевую потребность данного углеводородного сырья.

2. Обоснование главных - базовых положений классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа.

3. Ввод понятия количественной технико-технологической и экономической оценки степени сложности выработки запасов углеводородов.

4. Классификация месторождений углеводородов Западной Сибири и Северного Кавказа с выделением наиболее перспективных эксплуатационных объектов в технологическом и экономическом отношениях для нефтедобывающих компаний РФ.

5. Обоснование комплекса научно-исследовательских и опытных работ для эксплуатационных объектов с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.

6. Аналитическое исследование перевода природного углеводородного газа нефтегазовых месторождений в субстанцию жидкой фазы - аналога нефти.

7. Обоснование наименований нефтегазовых эксплуатационных объектов в зависимости от соотношения запасов нефти и газа.

Диссертационная работа состоит из четырех глав с выводами по теоретическим основам классификации и практического ее применения и общего заключения.

В первой главе представлен обзор отечественных научных достижений в совершенствовании изучения и практики разработки нефтяных и газовых месторождений, с соблюдением хронологической динамики развития советской (российской) нефтяной науки в областях: геологии, физики нефтяного пласта, физико-химии пластовых флюидов, технологических процессов разработки эксплуатационных объектов и отраслевой экономики. Основное внимание уделено объектам с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.

Во второй главе рассматривается современный принцип гидродинамического моделирования месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов и методов их извлечения.

В третьей главе предложены научно обоснованные принципы классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов, детально изложены методические основы расчета количественных значений критериев базовых положений и введено понятие «степени сложности» выработки запасов углеводородов.

В четвертой главе приведены примеры классификации месторождений Западной Сибири и Северного Кавказа и некоторые принципы высокоэффективной их разработки.

В заключении сформулированы основные положения диссертационной работы с рекомендациями практического ее применения при проектировании систем разработки месторождений и при решении проблем перспектив ввода новых месторождений в промышленную эксплуатацию.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ОТЕЧЕСТВЕННЫХ НАУЧНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ В СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ИЗУЧЕНИЯ И ПРАКТИКИ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Нефть и газ — самые загадочные и ценные для человечества продукты природы. Эти продукты были известны и использовались с древних времен в районах естественного выхода на поверхность продуктивных обнажений. В настоящее время трудно переоценить энергетическую, химическую и даже стратегическую ценность нефти и газа.

Добыча нефти на территории России и стран СНГ насчитывает тысячелетия, начиная с районов Азербайджана, Грузии, северного склона Кавказа и Ухты. При зачаточных формах промышленного производства с использованием примитивных орудий труда к 1872 году добыча нефти в России достигла 27 тыс. тонн в год, а за истекшие последние 50 лет (18211872 г.г.) было добыто всего 388 тыс.т.

В 1901 г. Россия выходит на первое место в мире по уровню добычи нефти, добыв 11,5 млн.т. В последующие годы, вплоть до 1920 года, темп добычи нефти неуклонно снижался.

В конце XIX и начале XX столетия энтузиасты-нефтепромышленники России и некоторых развитых капиталистических стран делали попытки в организации геологических экспедиций для поиска нефти Урало-Волжском районе. Однако эти попытки не увенчались успехом. Причину неудачи вскрывает в своей книге «Второе Баку» известный отечественный геолог - ученый Иван Михайлович Губкин: «Для Нобеля, самого богатого нефтепромышленника России, открытие новых нефтяных районов было бы нежелательно, так как это привело бы к снижению цен на нефть и, следовательно, к сокращению его баснословных прибылей». Судьб�