Domeniul Usinskoye: principalele caracteristici și caracteristici ale tehnologiilor

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Câmpul Usinskoye este în exploatare din 1977. Dezvoltarea lui se realizează în condiții geologice foarte dificile asociate cu caracteristicile zăcământului. Lichidul rezervor se referă la fluide greu de recuperat, deoarece are o vâscozitate anormal de mare. Cu toate acestea, în ultimele decenii, uleiurile cu vâscozitate ridicată au fost considerate drept principala rezervă a producției mondiale. Rezervele lor din Rusia, conform diferitelor estimări, variază de la 30 la 75 de miliarde de tone, iar cele mai multe dintre ele sunt situate în regiunea Volga-Ural. Prin urmare, introducerea tehnologiilor îmbunătățite de recuperare a petrolului pentru astfel de rezervoare a devenit deosebit de relevantă.

Unde este câmpul Usinskoye?

Zăcământul de petrol de la Usinsk este situat în nord-estul regiunii cu același nume din Republica Komi. Zona sa acoperă Ținutul Pechora și bazinul râului Kolva (afluentul din dreapta al râului Usa). Cel mai apropiat oraș este Usinsk. Locația câmpului petrolier Usinsk din Lukoil este asociată cu o zonă naturală de tranziție de la tundra la taiga. Clima aici este puternic continentală, temperatura medie anuală este de -25 °C. Iarna, termometrulscade la -55 °С. Relieful acestei zone este o câmpie joasă, puternic mlaștină, cu zone deluroase în alte.

Comunicațiile de transport includ transportul feroviar, navigația fluvială și livrarea cu elicopterul. Conducta de petrol Vozey-Yaroslavl a fost instalată pe întreg teritoriul.

Există și un depozit cu un nume asemănător - câmpul Malo-Usinskoye, care este situat în sudul districtului Elovsky, în regiunea Perm, lângă satul Malaya Usa. Este asociat cu straturile Devonian și Visean mijlociu inferior.

Scurtă descriere

Acest câmp se limitează la bazinul de petrol și gaze Timan-Pechersk, care are o importanță strategică în industria combustibililor din nord-vestul Rusiei. Este una dintre cele mai mari din această provincie de petrol și gaze. Apropierea de piețele de vânzare joacă, de asemenea, un rol important.

Câmpul Usinskoye este un pliu de roci de tip anticlinal, a căror dimensiune este de 51 km lungime, iar grosimea învelișului sedimentar este de aproximativ 7-8 km. Zăcămintele de petrol sunt situate la o adâncime de 1 până la 3,4 km. În ceea ce privește tăierea apei, câmpul se află într-un stadiu târzie de dezvoltare, iar cantitatea de rezerve epuizate este de doar 7,7%. Părțile sudice și vestice ale zăcământului practic nu sunt acoperite de foraj de producție.

Rocile expuse de cea mai adâncă gaură la ridicarea anticlinalului (5000 m) aparțin depozitelor din perioada Siluriană Inferioară. Depozitele explorate sunt caracterizate de depozite terigene ale sistemului Devonian mijlociu (principalsursă de producție), Permianul superior, precum și etapele Visean, Serpukhovian și Famennian, care sunt complet situate în complexul Carbonifer-Permian inferior.

Rezerve de prognoză

Rezervele de Balance, a căror dezvoltare este în prezent fezabilă din punct de vedere economic, se ridică la aproximativ 960 de milioane de tone. Câmpul petrolier Usinskoye este cel mai mare din Republica Komi. Producția de petrol oferă mai mult de o treime din cantitatea totală de hidrocarburi explorată în acest subiect al Federației Ruse.

Acest volum, conform calculelor preliminare, ar trebui să fie suficient până în 2030. În timpul explorării suplimentare, este posibilă o creștere a rezervelor. Operatorul acestui câmp este Lukoil.

Litologie

Depozitele din Devonianul inferior din câmpul Usinsk sunt reprezentate de 3 secțiuni (grosimea lor este indicată între paranteze):

• mai jos (>1050 m);
• mediu (<175 m);
• sus (909-1079 m).

Sunt compuse din următoarele tipuri de roci:

• calc-argila;
• marls;
• argile carbonatate;
• dolomiți;
• anhidrite cu straturi intermediare de argile și marne.

Etapa Viseană este formată din argile, în partea superioară începe o secvență groasă de roci carbonatice, care conține un depozit de ulei cu vâscozitate mare.

Proprietățile uleiului

Uleiul din câmpul Usinsk are următoarele caracteristici:

• densitate - 0,89-0,95 g/cm3;
• compuși care conțin sulf – 0,45-1,89%;
• vâscozitate dinamică - 3-8 Pa∙s (fluide de formare grele, cu vâscozitate mare);
• conținut maxim de substanțe rășinoase - 28% (zona de nord a zăcământului);
• conținut de porfirine sub formă de complex de vanadiu - până la 285 nmol / g (creștere).

Compoziția chimică este dominată de următorii compuși:

• hidrocarburi saturate: alcani, gonani și hopani;
• arene: naftalină, o-difenilemetan, fenantren, tetrafen, fluoranten, piren, perilen, crisen, benzfluorantene, benzpirene.

Concentrația anumitor tipuri de hidrocarburi variază în zona câmpului. Deci, în partea de sud se dezvăluie cea mai mare cantitate de acizi carboxilici, iar în partea de nord, cea minimă. Petrolul din acest câmp se caracterizează în general printr-un conținut ridicat de metaloporfirine și acizi organici.

Istoricul descoperirilor

Câmpul din regiunea Usinsk a fost descoperit în 1963. În 1968, s-a obținut o fântână puternică de la o adâncime de aproximativ 3100 m (fântâna de explorare nr. 7), care producea 665 de tone de petrol pe zi. Petrolul ușor a fost produs în superorizontul Serpuhov în 1972. Conform structurii geologice, acest zăcământ a fost inițial clasificat drept simplu.

Până în 1985, oamenii de știință au descoperit că secțiunea câmpului este mai complexă, deoarece are modificări zonale în condiții (eroziune și rupturi în sedimentare), ceea ce provoacă modificări bruște ale grosimii straturilor productive și diferite tipuri de intervale.. Activitatea tectonică a zonelor individuale a determinat apariția unei verticalefracturare, care complică și dezvoltarea zăcământului.

În 1998, structura geologică a zăcământului a fost revizuită. În unele zone s-a constatat absența stratificației sub formă de izbucniri de ape plantare. De asemenea, geologii au stabilit dezvoltarea clădirilor de tip recif. Partea arcuită a câmpului Usinskoye din perioada Permian timpurie s-a ridicat în topografia fundului mării.

Reprezentările despre structura depozitului se schimbau constant pe măsură ce apăreau noi informații. Explorările seismice din 2012 au arătat prezența unui număr mare de falii tectonice - fisuri. Cel mai adesea sunt verticale și uneori grupate în 3-4 sisteme. Fisurile din rocile carbonatice nu se limitează la zona de contact a două straturi, ci trec prin mai multe dintre ele simultan.

Fractura verticală ridicată și etanșarea slabă de șist a zăcământului Permian inferior a cauzat pierderea fracției de hidrocarburi ușoare și a contribuit la formarea unui câmp de petrol cu vâscozitate ridicată.

Producție

Deoarece fluidul de rezervor al zăcământului Usinskoye are o vâscozitate anormal de mare, producerea lui prin metode tradiționale (tijă, pompe centrifuge de sondă și alte metode) este dificilă. Până în 1990, presiunea din rezervor a scăzut la un nivel critic. Pentru a rezolva această problemă, au fost invitați specialiști de la compania elvețiană TBKOM AG. În 1991, împreună cu OAO Komineft, s-a înființat întreprinderea Nobel Oil, a cărei conducere a introdus tehnologia deplasării pe teren a petrolului prin abur. Acest lucru a făcut posibilă creșterea recuperării lichidului din rezervor cu 4ori.

Pe teritoriul zăcământului se folosesc și se testează diferite metode de dezvoltare a câmpului - forarea puțurilor înclinate și orizontale, metoda drenării termogravitaționale a rezervorului, tratamentul cu ciclul de abur, injecția combinată cu reactivi chimici. Cu toate acestea, cu grosimea existentă a formațiunii, aceasta nu poate fi acoperită complet de expunerea termică. Doar aproximativ 20% din volumul rezervelor de petrol este acoperit de injecția pe suprafață și ciclul de abur.

În 2002, Nobel Oil a dat faliment. Compania a fost cumpărată de OAO Lukoil.

O analiză a producției acestui câmp arată că, în medie, din puțurile inundate s-a produs de 2 ori mai mult petrol decât dintre cele care au fost oprite din cauza presiunii scăzute din rezervor sau a scăderii productivității. În acest din urmă caz, încetarea funcționării are loc înainte de finalizarea dezvoltării rezervoarelor acoperite. Acest lucru se datorează permeabilității lor scăzute, care poate fi îmbunătățită prin tratament termic artificial.

Tratament termic

Metoda termogravitațională a fost testată acum aproximativ 30 de ani în Canada. Principiul său este de a încălzi rezervorul cu abur fierbinte, astfel încât uleiul cu vâscozitate ridicată să devină la fel de mobil ca uleiul obișnuit.

În varianta tradițională, în punctele învecinate se forează puțuri pentru producție și injecție. La câmpul Usinskoye, această tehnologie a fost schimbată - impactul a fost făcut din puțuri opuse în puncte opuse.

Punt de injecție cu abur într-o astfel de schemăforat mai sus decât producția. Aburul este pompat continuu în el. Se formează un fel de cameră de abur în expansiune. La limita sa, aburul cade în condens și, sub influența gravitației, se varsă în zona de fund a puțului de producție.

Expansiunea termoelastică a fluidului rezervorului are loc la temperaturi în intervalul 200-320 °C. Pe lângă abur, în rezervor se generează o cantitate mare de dioxid de carbon, care contribuie la deplasarea uleiului. Datorită acestui proces, recuperarea petrolului din puțuri este crescută cu 50%.

Aportul de apă

Datorită prezenței unui stoc mare de instalații de injectare a aburului în zona depozitului, este mare nevoie de apă proaspătă. Este asigurată de priza de apă Yuzhny a zăcământului petrolier Usinsk, unde se efectuează prepararea, depozitarea și distribuția lichidului.

În anul 2017 a început implementarea proiectului de reechipare tehnică a prizei de apă. Au fost modernizate dotările tehnice, instalațiile de tratare a apei, sistemul de conducte, s-a construit o nouă centrală pe motorină. Modernizarea acestei instalații va crește capacitățile tehnice și va crește producția de petrol la zăcământul Usinskoye.