Билет № 5

1.Какими показателями характеризуются механические свойства пород.

Среди механических свойств горных пород наибольшее значение для бурения скважин и эксплуатации нефтяных месторождений имеют упругость, прочность на сжатие и растяжение и пластичность. Упругие свойства пород (упругость) – это способность горных пород изменять свой объем с изменением давления, влияют на перераспределение давления в пласте в процессе его эксплуатации. Пластические свойства пород – способность пород деформироваться под большим давлением без образования трещин или видимых нарушений. Проявляются при бурении скважин на большие глубины. На большой глубине твердая порода может «вытекать» в скважину под действием высокого горного давления залегающих выше пластов. Образование складок в земной коре также обязано пластическим свойствам горных пород. Данные свойства изучены мало. Предполагается, что «пластичность» твердых пород зависит от многочисленных микротрещин, позволяющих породе скользить, опускаться и подниматься вдоль этих трещин. Об упругих свойствах пород судят по величине коэффициента сжимаемости. Если образец подвергнуть внешнему давлению, то объем образца и объем его порового пространства будут сокращаться. При снятии давления объем образца и его пористость востанавлиается до прежней величины. Исследования показывают, что для большинства пород справедлив закон Гука:_______________________________

Где_____- изменение объема пор при изменении пластового давления на ____,

_____- объем образца, ______- коэффициент объемной упругости.

В процессе разработки нефтяной залежи по мере снижения внутреннего давления объем порового пространства, вмещающего жидкость будет сокращаться. В результате жидкость будет вытесняться из пор. Поэтому упругость горных пород играет большую роль в разработке нефтяных месторождений. Под прочностью горных пород понимается - Сопротивление их механическому разрушению. Горные породы оказывают значительное сопротивление при сжатии. Прочность же пород на разрыв, изгиб и сдвиг составляет всего лишь десятые и сотые доли от прочности на сжатие. Прочность пород зависит от целого ряда факторов. Прочность известняков, например, уменьшается с увеличением в них глинистых частиц. Прочность пород зависит также от их зернистости, плотности и влажности. Прочность на сжатие мелкозернистых гранита достигает 260 Мпа, а крупнозернистых –120 Мпа. При увеличении плотности известняков с 1500 до 2700 кг/м3 прочность их на сжатие вырастает с 50 до 180 Мпа; у песчаников с увеличением плотности с 1870 до 2570 кг/м3 прочность на сжатие возрастает с 15 до 20 Мпа. Прочность известняков и песчаников после насыщения их водой уменьшается на 25-45%.

2. Цели и задачи ппд. Положительные и отрицательные моменты.

В процессе эксплуатации нефтяного месторождения пластовое давление, которое обуславливает приток нефти к скважине, может настолько снизиться, что дальнейшая эксплуатация скважины при данном дебите становится неэкономичной. В этом случае пластовое давление может быть восстановлено до требуемого уровня путем закачки с поверхности через нагнетательные скважины в пласт рабочего агента (вода, воздух, газ). Цель ППД – увеличить темп отбора нефти из залежи и получить повышенные коэффициенты нефтеотдачи, характерные для напорных режимов. Задачи ППД: 1) Определить метод поддержания пластового давления;

2) Выбрать рабочий агент для закачки в пласт;

3. Обеспечить качество закачиваемого агента;

4. Обеспечить эффективность процесса поддержания пластового давления;

5. Определить оптимальные методы ППД, так как сооружение станций ППД со всем подсобным хозяйством связано с затратой больших капиталовложений и является весьма трудоемкой работой.

Положительные моменты: применение методов ППД с целью восполнения пластовой энергии, расходуемой при отборах нефти из пласта, позволило в значительной степени интенсифицировать процессы разработки нефтяных залежей: стало возможным резко увеличить темпы отбора нефти из пластов и тем самым сократить сроки их разработки при обеспечении высоких конечных коэффициентов их нефтеотдачи. Сохраняется высокий уровень текущей нефти более длительное время и только на последних этапах разработки снижается до минимума. Отрицательные моменты:

1. Высокие требования по качеству, предъявляемые к воде (чистота, не должна содержать взвешенных частиц, бактерий, водорослей, СО2), чтобы поры породы в при забойной зоне не закупоривались, чтобы ода не вызывала коррозию аппаратуры.

2. Чтобы обеспечить качество закачиваемой оды приходится добавлять различные реагенты (коагулянты для очищения от мех. примесей, ингибиторы коррозии, ПАВ и т.д.), что увеличивает затраты на ППД.

3. Процесс ППД путем закачки в пласт газа или воздуха связан с большими затратами и трудоемкой работой по строительству компрессорных станций.

4. Экономическая эффективность нагнетания газа меньше, чем нагнетания воды, вследствие необходимости сжимать газ до давления, большего, чем пластовое. Очень высокие затраты.

5. При завод нении потери воды составляют 15-20% от закачиваемой. Требуется большое количество воды.

3.Фонтанная арматура.

Фонтанная арматура предназначена для оборудования устья скважин (фонтанирующих газовых и нефтяных) с целью их герметизации, контроля и режима эксплуатации. Фонтанная арматура представляет собой соединение на фланцах или хомутах различных тройников, крестовиков, катушек и запорных узлов (задвижки или краны). Между фланцами устанавливаются уплотнительные кольца из спец. малоуглеродистой стали. Фонтанная арматура состоит: из трубной головки и елки. Трубная головка монтируется непосредственно на колонной головке и предназначена для подвески подъемных труб и герметизации пространства между подъемными трубами и ЭК. Трубная головка служит и для контроля межтрубного пространства и воздействия на него при необходимости. Елка предназначена для направления газонефтяной струи в выкидные линии для регулирования и контроля скважины, а также для ее закрытия при необходимости.