Недропользование

Недавно на основе сведений о перспективах добычи нефти и газa в Азербайджане была проведена геологическая и геофизическая оценка глубоких слоев. Были подготовлены научные критерии, которые могут быть основанием для будущих исследований. Отмечено, что основные месторождения нефти и газа связаны с Южным Каспием и Курским бассейном, которые подвергались интенсивному углублению во время мезозойской эры. Высокая перспективность центральной части и глубоких слоев не была количественно и численно выражена должным образом. Известно, что разведка, добыча и оценка потенциала нефтяных и газовых месторождений сильно зависят от собранной информации о петрофизических характеристиках слоев. Исследования должны проводиться в нефтяных и газовых регионах Апшеронского и Бакинского архипелагов, где отложения мезозоя и кайнозоя широко распространены. Исследованы различные геолого-геофизические и физические аспекты, которые влияли на коллекторный потенциал нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений в данном районе. Проведенные исследования показывают, что в палеопрофилях, образованных вдоль Кюрдакхан-Шах-Дениз шельфового месторождения Шах-Дениз на северо-западе, были залежи плиоцен-антропогенных скоплений тонким слоем - от 100 до 200 м. Толщина увеличивается к Кум адасы до 3600 м и в Шах-Денизе до 6000 м. По краям синклинальных складок толщина упомянутых скоплений достигает 3000 м на северо-западе и около 10 000 м в Шах-Дениз. Таким образом, не имея достаточно знаний относительно коллекторных характеристик страты, невозможно оценить залежи углеводородов и объемы производства, а также поменять направление обследования. Помимо геолого-геофизических исследований, проведенных в этой области, были изучены литологическо-петрографические и коллекторные характеристики для определения изменений соответствия вдоль области содержания углерода, пористости, проницаемости, плотности, гранулярного состава и скорости звуковых волн вышеупомянутой страты. Соответственно, была составлена таблица, отражающая коллекторские характеристики месторождения, в которой были указаны верхние, средние и нижние границы физических характеристик; проанализированы зависимости коллекторских характеристик друг от друга, определены глубина залежей и другие физические аспекты. Исследования показывают, что физические особенности одновозрастных и одноименных пород изменяются в результате геолого-физических процессов, приводя к разным результатам. Были изучены коллекторские свойства пород продуктивной толщи. Создана таблица, отражающая физические свойства данной площади во времени и пространстве, а также различные типы геологических особенностей пород-коллекторов и закономерность их распространения.

Известно, что природный потенциал продуктивной вместимости терригенных коллекторов в значительной степени определяется их межзерновой пористостью и характером упаковки зерен. Однако, помимо этого, на пористость коллекторов большое влияние оказывают форма зерен, а также соотношение содержания и распределения зерен различных размеров в объеме породы. Широко известны попытки моделирования результирующего эффекта влияющих факторов на мультимодальное распределение межзерновой пористости, некоторые из которых рассматриваются в данной работе. Вместе с тем для сравнения с реальными данными здесь также описаны детальные аналитические обобщения фактических результатов гранулометрического анализа керна из скважин одного из известных и длительно эксплуатируемых нефтегазовых месторождений Азербайджана. Исследованиями были охвачены наиболее характерные для региона пелитовая, алевритовая, мелкозернистая песчаная и среднезернистая песчаная фракции. Результаты исследований по распределению фракций представлены в виде круговых диаграмм, анализ которых показывает, что в составе первой группы пород (глинисто-алевритовых песках) доминирует фракция с размером зерен 0,175 мм. Две другие фракции с размером зерен 0,055 и 0,01 мм занимают примерно одинаковый объем, наконец, фракция грубых зерен (0,25 мм) составляет незначительную часть объема и может не учитываться. Установленные закономерности изменения пористости в зависимости от фракционного состава и механического уплотнения осадков весьма показательны, однако вычисление парного коэффициента корреляции между фракциями и параметрами, усредняющими гранулометрический состав и отражающими сортированность пород, показало, что они являются самостоятельными, не связанными между собой функциональными зависимостями. При этом влияние отдельных фракций, а главное - их соотношения на величину межзерновой пористости неодинаково. Детализация процесса моделирования мультимодального распределения позволила установить, что в данном вопросе более эффективно применение фрактальных концепций. Как вариант рассмотрен способ оценки коллекторских свойств нефтесодержащих пород на основе расчетной зависимости между показателем фрактальности и нефтенасыщенностью.

В связи с постоянным увеличением числа месторождений, выходящих на завершающую стадию эксплуатации, у нефтедобывающих компаний увеличивается запрос на комплексные технологии, способные одновременно обеспечивать увеличение охвата пласта процессом вытеснения и снижение обводненности продукции скважин. При этом традиционной технологией является заводнение вязкими растворами водорастворимого полиакриламида. В статье приведен обзор технологий полимерного заводнения, выявлены преимущества и недостатки данного подхода, в частности, перечислены факторы, способные влиять на реологию полимерного раствора. Несмотря на широкое применение заводнения на основе полиакриламидных гелей, данный метод имеет ряд ограничений, которые в первую очередь связаны с реологическими характеристиками полимера. Неустойчивость реологических характеристик полимера является существенным недостатком, который может стать причиной недостижимости желаемого коэффициента нефтеизвлечения. Альтернативной для выравнивания профиля приемистости является технология заводнения частицами полимерного геля (ЧПГ) на основе суспензии сшитых частиц полиакриламида. Синтез такого полимера осуществляется заранее и предполагает формирование трехмерной структуры (3D-полимера). С опорой на выполненный литературный обзор приведен сравнительный анализ эффективности технологий на основе водорастворимого полиакриламида и предварительно сшитых полиакриламидных частиц, в результате сделан вывод о преимуществах последних по ряду значимых показателей. Полимеры на основе ЧПГ не меняют реологических характеристик в процессе закачки, при этом частицы могут изменять форму и рваться, огибая препятствия. Кроме этого, технология позволяет начинать закачку суспензии с меньшим объемом реагента, последовательно подбирая оптимальный гранулометрический состав в зависимости от конкретных геолого-технологических условий пласта. Заводнение на основе ЧПГ имеет высокие перспективы внедрения на российских нефтяных месторождениях.

Устойчивая тенденция роста глубины карьеров и соответствующего увеличения плеча откатки в мировой практике открытой разработки месторождений определили главное направление развития карьерных самосвалов - повышение их грузоподъемности, что приводит к увеличению мощности энергосилового агрегата, массогабаритных показателей двигателя, количества потребляемого топлива. В зимний период подготовка дизельного двигателя со специальной системой подогрева при температуре воздуха -40 оС к пуску составляет 40-50 мин. Из-за проблем запуска двигателя при низких температурах дизели часто не глушатся в течение всего зимнего периода, вследствие чего вырабатывается ресурс двигателя, происходит значительный перерасход топлива и увеличение объемов выбросов выхлопных газов. Основными преимуществами газотурбинных двигателей являются высокая экономичность при нагрузках, близких к номинальной, большие агрегатные мощности при малых массе и габаритах (энергоемкость составляет 1000-3000 кВт/м3, 1000-2000 кВт/т), высокая маневренность и готовность к действию (приготовление к действию - 10-15 мин, время запуска - 120-180 с), приспособленность к автоматизации, высокая надежность, относительная простота конструкции и обслуживания, высокая технологичность, возможность агрегатного ремонта, легкий и надежный пуск при низких температурах и более низкая токсичность выхлопных газов. Удельная масса газотурбинного двигателя значительно меньше и не превышает 25-30 % массы поршневого двигателя, что позволяет облегчить моторную раму и повысить грузоподъемность самосвала. Габаритная мощность газотурбинного двигателя также выше, чем у поршневого, поэтому для первого характерен 2-3-кратный запас по габаритам пространства в моторном отсеке самосвала. Кроме того, газотурбинный двигатель позволяет длительно работать в условиях высокой запыленности воздуха, использовать более дешевое газовое топливо и практически исключить расход масла. Малая масса и компактные размеры, возможность получения большой мощности в одном агрегате и дистанционного управления, наряду с его легким и надежным пуском при низких температурах, делают газотурбинные двигатели весьма привлекательными для использования на большегрузных карьерных самосвалах, автопоездах с активными прицепами и полуприцепами, особенно в северных и арктических районах.