Выбор параметров оборудования при гидравлическом разрыве пласта

Первый этап первого вида загрязнения соответствует просачиванию нефти через зону аэрации, при этом часть нефти поглощается на поверхности отдельных зерен, другая – задерживается  в горной породе воздействием капиллярных сил, и наконец третья – может продвигаться под действием силы тяжести. Длительность его зависит от общего количества нефти, поступающей на дневную поверхность, ее физических свойств и фракционного состава, мощности зоны аэрации, литолого–петрографического состава пород.

При нефтяном загрязнении второго вида наблюдается формирование хлоридных натриевых вод, содержащих растворенные нефтяные углеводороды. В зависимости от соотношения плотностей сточных и природных подземных вод, литолого-петрографического состава водоносных пород техногенные аномалии нефтяных углеводородов и ПАВ могут охватывать водоносный пласт на всю его мощность, развиваться в верхней и нижней его части.

 По охране подземных вод применяются следующие мероприятия:

1. Освоение и эксплуатация  добывающих и нагнетательных  скважин должна проводится при соответствующем оборудовании скважин, предотвращающем возможность выброса и открытого фонтанирования нефти и газа, потерь нагнетаемой воды.

2. Эксплуатация добывающих  и нагнетательных скважин не  должна производиться с нарушением  герметичности эксплуатационных  колонн, отсутствием цементного  камня за колонной пропусками  фланцевых соединений и так  далее.

3. Необходимым условием  применения химических реагентов  при разработке месторождения  является изучение геологического  строения залежи и гидрогеологических  условий. При выборе химического  реагента для воздействия на  пласт необходимо учитывать их  класс опасности, растворимость  в воде, летучесть.

4. Необходимо предотвращать  возможные утечки и разлив  химических реагентов и нефти, возникающие при подготовке скважин  и оборудования к проведению  основной технологической операции, при исследовании скважин; предотвращать  использовании неисправной или  непроверенной запорно-регулирующей  аппаратуры, механизмов, агрегатов, нарушение  ведения основного процесса, негерметичности эксплуатационных колонн.

5. При обводнении эксплуатационных  скважин помимо контроля за  обводненностью их продукции, проводятся специальные геофизические и гидрогеологические исследования с целью определения места притока воды в скважину через колонну, источника обводнения и глубины его залегания.

6. Если в процессе разработки  месторождения появились признаки  подземных утечек или межпластовых  перетоков нефти, газа и воды, которые могут привести не только к безвозвратным потерям нефти и газа, но и загрязнению водоносных горизонтов, организация обязана установить и ликвидировать причину неуправляемого движения пластовых флюидов.

7. Пластовая вода, добытая  вместе с нефтью, подлежит очистке  в соответствии с нормами содержания  твердых взвешенных веществ и  нефтепродуктов в воде используемой, в системе поддержания пластового давления или с целью захоронения закачивается в поглощающие горизонты.

8. 3ахоронение жидких отходов  производства, сброс сточных вод  регламентируется соответствующими  статьями законодательных актов  «О недрах и недропользовании» и «Об охране окружающей природной среды».

9. Запрещается размещение  на территории промысла нефтешламовых амбаров, содержимое имеющихся шламонакопителей подлежит переработке и утилизации с последующей рекультивацией земли на территории ликвидированных амбаров.

10. Обязательно должен  осуществляться контроль через  сеть инженерных (наблюдательных) скважин  за состоянием подземных вод (по  периметру месторождения).

При эксплуатации нефтяного оборудования, в результате аварийных и технологических сбросов образуются отходы, содержащие сырую нефть, а также все отходы сферы потребления, которые образуются в жилом секторе вахтовых поселков, столовых и т.д. Для захоронения твердых бытовых отходов существует полигон для твердых бытовых отходов, с  площадью 2.88 га. Лимиты на размещение отходов на 2010г. представлены в таблице 5.2.

Отходы образуются на следующих объектах месторождения:

• нефтепромысел;
• участки строительства;
• промышленная база;
• вахтовый поселок.

 

 

 

 

Таблица 5.2.

Размещение отходов

 

Наименование отхода	Место размещения	Класс опасности	В объемах
Твердые бытовые отходы	Времен. хранилище	Не токсичные	5-6 м3
Замазученный грунт	Шламовый амбар	3	50.0 т/год
Буровой шлам	Отведенное место	3	3600 т/год

 

 

При сборе и удалении отходов производства используются:

– направление жидких отходов на очистные сооружения;

– биологическая очистка сточных вод;

–минерализация органического вещества микроорганизмами-сапробионтами происходит вмелководных прудах;

– полигонное размещение производственных и бытовых отходов;

– захоронение - утилизация токсичных отходов.

Производственные отходы, не складированные на специальных полигонах могут оказывать негативное влияние на компоненты природной среды, в первую очередь на почвы и водную среду, вызывая их загрязнение, нарушение кислородного режима, уплотнение почв, деградацию экосистем.

Изменения механического состава поверхностных горизонтов почв связаны с процессом дефляции (ветровой эрозии) – переносе мелкозема почв ветром. Почвы месторождения являются дефляционно-опасными. Стимулирующим фактором развития дефляционных процессов являются механические нарушения поверхностных горизонтов почв и уничтожение растительности. Основным мероприятием по борьбе с дефляцией на территории месторождения является посев засухоустойчивых дикорастущих и солевыносливых трав, кустарниковых и древесных насаждений.

Система почва – вегетирующая растительность очень чувствительна к изменению условий существования. Профильное распределение тяжелых металлов и других видов загрязнителей в почвенных горизонтах сводится к образованию регрессивно-аккумулятивного типа их распределения. Данный тип характеризуется повышенным накоплением загрязнителей в гумусовом горизонте и резким понижением их содержания в нижележащих горизонтах. На характер перераспределения загрязнителей в профиле почв влияют гранулометрический состав, реакция почв, содержание органических веществ, емкость поглощения катионов, наличие геохимических барьеров, дренаж и др.

В процессе разработки месторождения Кумколь неблагоприятные изменения в почвенно-растительном покрове обусловлены: механическим воздействием; техногенным загрязнением, в том числе нефтью и нефтепродуктами.

Кроме строительных работ‚ фактором нарушения почвенно-растительного покрова для данного района является дорожная дигрессия. Воздействие на почвенный покров загрязнений связано с возможностью в результате утечек и проливов ГСМ‚ складирования мусора и пыления дорог.

Результаты анализа почв нефтяных месторождений «Кумколь, Южный Кумколь» свидетельствуют о нестабильности их экологического состояния, причиной чего, в основном, является резкая изменчивость природных условий (почвообразующих факторов). Выявлено снижение содержания в почвах от весны к осени органических веществ (гумуса и валового азота). Техногенное воздействие на земли месторождения проявляется главным образом в механических нарушениях почвенно-растительных экосистем, обусловленных дорожной дигрессией. Необходим строгий запрет езды автотранспорта и строительной техники по несанкционированным дорогам и бездорожью, создание удобных подъездных автодорог. На нарушенных участках необходимо проведение рекультивации земель с обязательным подсевом трав, кустарников и древесных насаждений.

Одним из перспективных направлений утилизации нефтяных отходов является использование в качестве техногенного сырья при производстве различных материалов. Эти направлений предопределяет развитие эффективных технологии утилизации нефтяных отходов, реализация которых способна решить проблемы не только охраны окружающей среды, но и рационального природопользования.

В зоогеографическом отношении территория района месторождения Кумколь принадлежит к Арыскумскому впадинному плато. Животный мир представлен типичными видами пустынной и полупустынной фауны.

Возможные воздействия на животный мир района месторождения Кумколь при  эксплуатации могут проявиться по следующим причинам:

• механическое воздействие при строительных, буровых и дорожных работах;
• временная или постоянная утрата мест обитания;
• химическое загрязнение почв и растительности;
• причинение физического ущерба или беспокойства живым организмам вследствие повышения уровня шума, искусственного освещения и т.д.

Влияние строительства и эксплуатации месторождения неоднозначно сказывается на фауне региона. Для большинства животных наиболее губительным антропогенным фактором является нарушение почвенно-растительного покрова, загрязнение грунтов и растительности нефтепродуктами, высокий фактор беспокойства, возникающий при движении автотранспорта, вследствие чего происходит вытеснение их из ближайших окрестностей, снижается плотность населения групп животных вплоть до исчезновения. Наиболее уязвимыми видами местной фауны можно считать представителей хищных пернатых: белобрюхого и чернобрюхого рябков, саджу; из пресмыкающихся – среднеазиатскую черепаху; из млекопитающих – сайгу.

Предприятия должны принимать все необходимые меры при проведении работ на всех этапах до разведки и эксплуатации нефтяных залежей по сохранению окружающей среды. Для сведения к минимуму вредного воздействия на окружающую среду, используются как существующие, так и новые технологические приемы. Основные мероприятия по вопросам охраны окружающей среды: создание и обустройство санитарно-защитной зоны; контроль за выбросами, осуществляемый в рамках мониторинга техногенного воздействия специализированными службами, в соответствии с утвержденным регламентом на основании контрактных обязанностей [11]. Степень риска аварий и пожаров на объектах по возможному ущербу окружающей среде и по возможным потерям нефти можно считать приемлемой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

 

Настоящие время все известные нефтегазовые месторождения с значительными запасами открытые в 60 – 70-е годы XX века близки к истощению и нуждаются в методах и средствах интенсификации притока нефти к добывающим эксплуатационным скважинам. Опыт разработки нефтегазовых  месторождений показал что наиболее эффективным методом является метод гидравлического разрыва продуктивного пласта путем попеременного закачивания в пласт специальной жидкости разрыва под высоким давлением (до 40МПа) с последующим нагнетанием в полученные трещины проппанта (на специально изготовленных мелких частиц диаметром до 2 мм)  и затем проталкиванием частиц с расширением трещин продавочной жидкостью. Как известно, метод ГРП соответствующим оборудованием успешно применяется на месторождениях Западной Сибири (России) для увеличения притока нефти из призабойной зоны скважины, а также в зарубежной практике. Новым направлением использование ГРП является опыт его применения для разработки нефтяных и газовых месторождений залегающих в сланцевых породах. В работе показано применение метода ГРП для условий месторождения Кумколь, технология процесса соответствующие оборудование и проведены расчеты по определению необходимого числа насосных агрегатов и режимных параметров (напряжением, радиуса трещины). При этом приток нефти в добывающую скважину увеличился на 15 – 20%.

Дано описание экологической обстановки в районе, техника безопасности и охрана труда персонала при работе на нефтяном промысле. Проведен экономический расчет по определению рентабельности, окупаемости производственных процессов при ГРП.

Подводя итог данной дипломной работы можно сказать, что применение ГРП на месторождении Кумколь является рентабельным, что не маловажно для любой нефтяной компании. Экономические расчеты показывают эффективность применение метода ГРП на месторождении Кумколь.

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

 

 

1. Усачев П.М. Гидравлический разрыв пласта. Учебное пособие. – Москва: Недра,1986 – 165 с.
2. Иванов С.И. Интенсификация притока нефти и газа к скважинам. Учеб. пособие. – Москва: ООО Недра-Бизнесцентр,2006 – 565 с.
3. Экономидис М., Олайни Р., Валько П. Унифицированный дизайн гидроазрыва пласта. Наведение мостов между теорией и практикой. Перевод: М. Углов. – Москва: ПетроАльянс Сервисис Компани Лимитед,2004 – 194 с.
4. Женнингс А.Р. Применение гидравлического разрыва пласта.  Перевод: Денис Малахов. – Москва: Центр подготовки специалистов нефтегазового дела, 2008 – 168 с.
5. Снарев А.И. Расчеты машин и оборудования для добычи нефти и газа. Учеб. практ. пособ.. – изд. 3-е, доп. – Москва: Инфра-Инженерия,2010 – 232с.
6. Шульга В.Г., Бухаленко Е.И. Устьевое оборудование нефтяных и газовых скважин. Справочная книга, Москва: Недра,1978 – 235 с.
7. Кнепель М.Н. Высоцкий В.И. Современное состояние и тенденции развития нефтегазового комплекса Туркменистана и других центральноазиатских стран Ближнего Зарубежья. – Москва: ОАО ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ, 2010 – 286 с.
8. Лесецкий В.А., Ильский А.Л. Буровые машины и механизмы. Учебник для техникумов. – 2-е изд., перераб. И доп. – Москва: Недра,1980 – 391 с.
9. Гиматудинов Ш.К., Дунюшкин И.И. и др. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых и газоконденсатных месторождении – Москва:   Недра,1988 – 302 с.
10. Айдарбаев А.С. Теория и практика разработки нефтяного месторождения Кумколь. Алматы: Ғылым, 1999 – 275 с.
11. Подавалов Ю.А. Экология нефтегазового производства. – Москва: Инфа-Инженерия,2010 – 416 с.
12. Шарипов А.Х., Плыкин Ю.П. Охрана труда в нефтяной промышленности. Учеб. для учащихся проф. - тех.  образования и рабочих на пр-ве. – Москва: Недра,1991 – 159 с.
13. Аманиязова Г.Д. Джолдасбаева Г.У. Экономика нефтедобывающих предприятий. Учебное пособие. – Алматы: Экономика, 2011 – 302 с.
14. Трудовой кодекса Республики Казахстан от 15.05.07. № 251 – Алматы: Бико, 2007. – 141 с.
15. Закон о промышленной безопасности на опасных производственных объектах от 03.04.02. № 314 – 23 с.
16. Закон РК О нефти (с изменениями и дополнениями по состоянию на 07.07.2006 г.) № 2350 – 45 с.
17. Грушевенко Д., Грушевенко Е. Нефть сланцевых плеев новый вызов энергетическому рынку. – Москва: ИНЭИ РАН, 2012 – 50 с.
18. Украинец А.А., Жариков О.В., Исаев В.В. Пожарная безопасность технологических процессов. Методические указания к решению задач по оценке пожарной опасности технологического оборудования: Учебно-методическое пособие. – Гомель, 2006. – 105 с.
19. Правила устройства и безопасности обслуживания сосудов, работающих под давлением, 2008 г. – 96 с.
20. Правила пожарной безопасности в нефтегазодобывающей промышленности (ППБС РК- 10-98). – Атырау, 1998. – 60 с.