Недропользование

Выполнен анализ данных лабораторных исследований керна для ряда месторождений Башкирского свода. Установлены зависимости между параметрами пористости, объемной плотности и проницаемости горных пород. Представительная выборка образцов керна песчаника визейских пластов при помощи линейного дискриминантного анализа разделена на классы плотных пород (неколлекторов), поровых (гранулярных) коллекторов и коллекторов с аномально высокой проницаемостью. Представлено обоснование использования параметра плотности породы в качестве дополнительного критерия прогнозирования значений проницаемости. Для каждого выделенного класса коллекторов выполнен статистический анализ, в результате которого установлено, что для плотных пород (1-й класс) и коллекторов с аномально высокими коллекторскими свойствами (3-й класс) проницаемость в значительно меньшей степени контролируется пористостью и плотностью пород, чем для порового коллектора (2-й класс), который характеризуется устойчивыми связями коэффициентов проницаемости не только с пористостью пород, но и с их плотностью. Предложенная методика прогнозирования проницаемости реализована при построении фильтрационной модели визейского объекта на одном из месторождений Башкирского свода, где для каждого класса коллекторов построены многомерные уравнения регрессии для определения проницаемости на основе комплексного влияния показателей пористости и плотности. Приведено сравнение двух расчетов геолого-гидродинамических (фильтрационных) моделей: в первой реализации модели проницаемость определена стандартным методом, во второй - по предложенной методике рассчитана как функция от пористости и плотности пород. Результаты сравнения расчетов показывают значительное улучшение адаптации модифицированной модели по сравнению со стандартным подходом. Предложенная методика моделирования проницаемости рекомендуется как начальный шаг при настройке проницаемости и адаптации фильтрационной модели, при котором комплексно учитываются выявленные связи между петрофизическими характеристиками эксплуатационного объекта.

Рассмотрено исследование закономерностей кольматажа пор, трещин пород нефтяного пласта шламом выбуренной породы. При вскрытии нефтяного пласта вращательным или ударно-канатным бурением на забое возникают сложные физико-химические процессы, обусловленные качеством промывочной жидкости, интенсивностью промывки, вращением колонны бурильных труб, наличием шлама на забое и технологией проводки скважины. При ударно-канатном бурении вскрытие нефтяного пласта сопровождается знакопеременными гидроимпульсными воздействиями в призабойной зоне, которые оказывают существенное влияние на качество работ. Недооценка перечисленных факторов при вскрытии нефтяных пластов приводит в конечном счете к снижению проницаемости нефтяных пород и дебита скважины. Четкое представление физико-химических процессов на забое при вскрытии нефтяных пластов и управление этими процессами в значительной степени позволяют избежать снижения проводимости пород пласта, а в отдельных случаях интенсифицировать ее. Основные условия повышения эффективности бурения нефтяных скважин - это применение таких методов вскрытия и освоения нефтяного пласта, которые обеспечивают сохранение естественной его пористости и проницаемости или способствуют их увеличению в призабойной части скважины. Решающий фактор при выборе технологии вскрытия и освоении нефтяного пласта - его физико-химические параметры. За последние годы вопросам технологии вскрытия и освоения нефтяных пластов уделяется большое внимание. В ряде случаев недостаточно учитываются геолого-физические свойства коллектора, физико-химические свойства пластовой нефти, горных пород и промывочной жидкости, гидродинамическое взаимодействие системы «нефтяной пласт - скважина» в процессе вскрытия и освоения, что часто приводит к неправильным выводам о возможности использования фактических запасов нефти для нужд народного хозяйства. Под вскрытием нефтяных пластов следует понимать технологический процесс, при котором в продуктивном нефтяном пласте образуется выработка для оборудования нефтяной части скважины. Освоение нефтяного пласта - технологические операции, обеспечивающие оборудование нефтяной части скважины и восстановление естественной нефтепроницаемости пласта или искусственное увеличение ее для достижения максимального дебита скважины.

Рассмотрена эффективность геолого-технологических методов (ГТМ) воздействия на призабойную зону продуктивных пластов (ПЗП) для увеличения производительности дренирующих их скважин. В настоящее время основной информацией для выбора технологии ГТМ, соответствующей состоянию конкретной ПЗП, является, согласно руководящим документам, величина скин-фактора ( S ), определяемая расчетным путем по результатам гидродинамических исследований скважин. Чем больше положительная величина этого коэффициента при одинаковых дебитах, тем раньше планируется проведение ГТМ в скважине. На последнем месте остаются скважины с отрицательным значением S. Чем больше его величина, тем меньше вероятность проведения ГТМ. Никакого отношения к выбору параметров конкретной технологии ГТМ величина S не имеет. Причиной тому служит физическая сущность данного безразмерного коэффициента. Согласно руководящим документам, он дает некую обобщенную виртуальную оценку состояния ПЗП скважины по принципам хорошее - плохое и более - менее. Таким образом, характеристики ПЗП, необходимые для выбора параметров конкретной технологии проведения ГТМ в каждой скважине, остаются неизвестными. В работе выполнен анализ реальных физических объектов, составляющих конструктивную основу ПЗП, свойства которых определяют величину S . Приведен исторический обзор развития данного параметра начиная с 1949 г. Установлено, что обобщенная единая характеристика ПЗП в основном отображает два ее свойства, отличающиеся по конструктивному признаку, - это удельная поверхность дренажной системы скважины и гидродинамическое сопротивление ее пластового фильтра. Предложена методика определения численных значений этих параметров. В заключение приведены примеры практического использования предложенных характеристик ПЗП для анализа причин изменения продуктивности одной из добывающих скважин Пермского края в процессе ее четырехлетней эксплуатации и причин изменения продуктивности еще пяти скважин после ГТМ.

На большинстве месторождений в нашей стране и за рубежом добыча нефти осуществляется методом заводнения нефтяных пластов. Это приводит к интенсивному перемешиванию нефти и пластовой воды и неизбежному образованию стойких водонефтяных эмульсий. Для их разрушения и получения нефти товарного качества в системах сбора, транспорта и подготовки нефти применяют реагенты-деэмульгаторы. За счет их действия при высокой обводненности нефти и определенных режимах транспорта в трубопроводе может образовываться свободная вода, которая за счет агрессивности приводит к коррозии нижней части трубопроводной системы. Поэтому на промыслах по системам транспорта продукции скважин одновременно с реагентом-деэмульгатором вводят ингибитор коррозии. Но некоторые деэмульгаторы, обладая хорошими моющими свойствами, смывают с внутренних стенок труб не только пленку нефти, но и защитную пленку адсорбированного на них ингибитора коррозии. В свою очередь, некоторые ингибиторы коррозии могут являться эмульгаторами, и добавка их в систему внутритрубной деэмульсации может оказать негативное воздействие на процессы отделения воды из нефти. В связи с этим весьма актуален вопрос совместимости реагентов-деэмульгаторов и ингибиторов коррозии. При решении таких проблем целесообразно подбирать реагенты, которые не будут снижать деэмульгирующие и защитные свойства друг друга. Поскольку нефть Южно-Хыльчуюского месторождения высокопарафинистая и имеет положительную температуру застывания, при организации транспорта необходимо учитывать, что при низких температурах она проявляет резко выраженные неньютоновские свойства, а при остановке процесса перекачки возможно образование парафиновых структур. Это может привести к снижению пропускной способности нефтепровода и значительно усложнит эксплуатацию. Исследования, проведенные в области перекачки высокопарафинистой нефти, выявили возможность использования для улучшения транспорта высокозастывающей нефти и тяжелых нефтепродуктов веществ - стимуляторов потока, так называемых депрессорных присадок. Этот способ не требует больших дополнительных капитальных затрат и при достаточно широком освоении производства присадок может быть экономически более выгодным по сравнению с другими способами перекачки.

Увеличение сложности и скорости производственных процессов выдвигает повышенные требования к точности действий операторов, быстроте принятия решений в осуществлении управленческих функций. Статистический анализ данных по нефтеперерабатывающей отрасли показал, что нефтеперерабатывающий завод мощностью 10 млн т нефти в год теряет только от аварий из-за ошибок операторов в среднем 4 млн долл. в год, 40 % аварий и инцидентов происходят непосредственно из-за ошибок операторов. Причины таких ошибок связаны с личностными качествами человека, недостатками обучения, тренировки, а также с факторами малой интенсивности производственной среды. Комплекс факторов малой интенсивности может приводить к скрытым до определенного времени «компенсированным» нарушениям гомеостаза или модифицировать вредное действие с проявлением неадекватных реакций. В статье приведены результаты исследования операторов центрального пульта управления двух технологических отделений высокотехнологичного и опасного производственного (нефтегазового) комплекса для оценки сочетанного влияния факторов малой интенсивности производственной среды и трудового процесса на работоспособность и ошибочность действий в ходе трудового процесса. Исследования показали, что длительная напряженная функциональная нагрузка на системы организма на фоне воздействия факторов малой интенсивности производственной среды и трудового процесса приводит к развитию утомления и повышенной напряженности у операторов в дневные и ночные смены. Значительное напряжение сенсорных и интеллектуальных систем организма на фоне выраженного утомления определяет высокую физиологическую стоимость труда операторов высокотехнологичного производства. Это свидетельствует о необходимости разработки профилактических инновационных методов коррекции физиологического состояния операторов для повышения их работоспособности и безошибочности труда, позволяющих снизить риск возникновения соматических нарушений здоровья.