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Desde os tempos antigos, as pessoas usaram petróleo e gás onde seus afloramentos naturais na superfície da terra foram observados. Essas saídas ainda são encontradas hoje. Em nosso país - no Cáucaso, na região do Volga, os Urais, na ilha de Sakhalin. No exterior - América do Norte e do Sul, Indonésia e Oriente Médio

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INTRODUÇÃO

O petróleo e o gás natural são um dos principais minerais utilizados pelo homem na antiguidade. A produção de petróleo começou a crescer em um ritmo especialmente rápido depois que poços de perfuração foram usados ​​para extraí-lo das entranhas da terra. Normalmente, a data de nascimento no país do petróleo e indústria de gás considera-se o recebimento de um jato de óleo de um poço (Tabela 1).

Tabela 1. Primeiras entradas comerciais de petróleo de poços nos principais países produtores de petróleo do mundo

			Indonésia Tarefas desafiadoras para engenheiros de processo A indústria do petróleo precisa cortar custos de produção por causa da necessidade premente, mas isso não pode ser evitado no longo prazo. O petróleo econômico e fácil de usar se esgota em muitos lugares: petróleo de campos em terra, perto da superfície, cuja pressão é alta o suficiente para que borbulhe inicialmente no poço. No futuro, o petróleo deve se mover mais profundamente no fundo do mar. É muito mais difícil para engenheiros de manufatura. O objetivo da prospecção e exploração é identificar, avaliar reservas e preparar o desenvolvimento de depósitos industriais de petróleo e gás. No decorrer dos trabalhos de prospecção e exploração, são utilizados métodos geológicos, geofísicos, hidrogeoquímicos, bem como a perfuração e investigação de poços. A produção de petróleo e gás está se tornando cada vez mais complexa. A boa notícia é que o petróleo e o gás não devem aumentar enquanto os métodos de produção estiverem em constante aperfeiçoamento. No passado, as inovações técnicas e processos mais eficientes tornaram cada vez mais difícil desenvolvimento Econômico... Algumas tendências já podem ser vistas hoje.
			Iugoslávia

Da mesa. 1 segue-se que a indústria do petróleo em países diferentes O mundo existe há apenas 110-140 anos, mas durante esse período, a produção de petróleo e gás aumentou mais de 40 mil vezes. Em 1860 g. produção mundial de petróleo era de apenas 70 mil toneladas, em 1970 foram extraídos 2.280 milhões de toneladas, e em 1996 já 3168 milhões de toneladas. O rápido crescimento da produção está associado às condições de ocorrência e extração desse mineral. O petróleo e o gás estão confinados às rochas sedimentares e são distribuídos regionalmente. Além disso, em cada bacia sedimentar, há uma concentração de suas reservas principais em um número relativamente limitado de depósitos. Tudo isso, levando em consideração o consumo crescente de óleo e gás na indústria e a possibilidade de sua extração rápida e econômica das profundezas, fazem desses minerais objeto de buscas prioritárias.

Este curso descreve métodos de prospecção e exploração de campos de petróleo e gás. Métodos para exploração de campos de petróleo e métodos para exploração acelerada e comissionamento de campos de gás também são apresentados em capítulos separados.

Para escrever o trabalho de conclusão de curso, materiais de guia de estudo"Geologia de campos de petróleo e gás e fundamentos geológicos do desenvolvimento de campos de petróleo e gás", autores MM Ivanova e Dementyev L.F., bem como artigos retirados do site www.nature.ru.

O volume do trabalho do curso é de 45 páginas. Na parte principal da obra, são utilizadas 2 tabelas. No final do trabalho, uma aplicação gráfica em formato A3 "Esquemas para contornar depósitos de óleo" é fornecida.

CAPÍTULO 1. PESQUISA E EXPLORAÇÃO DE PETRÓLEO E DEPÓSITOS DE GÁS

1. Métodos de prospecção e exploração de campos de petróleo e gás

O objetivo da prospecção e exploração é identificar, avaliar reservas e preparar o desenvolvimento de depósitos industriais de petróleo e gás. No decurso dos trabalhos de prospecção e exploração, são utilizados métodos geológicos, geofísicos, hidrogeoquímicos, bem como a perfuração e investigação de poços.

A) Métodos geológicos

Os levantamentos geológicos precedem todos os outros tipos de trabalhos de prospecção. Para isso, os geólogos se deslocam até a área de estudo e realizam os chamados trabalhos de campo. No decorrer delas, estudam as camadas de rochas que emergem à superfície do dia, sua composição e ângulos de inclinação. Para analisar os leitos rochosos cobertos por sedimentos modernos, são cavados poços de até 3 cm de profundidade. E para se ter uma ideia de rochas mais profundas, são perfurados poços de mapeamento de até 600 m de profundidade.

Ao retornar para casa, o trabalho de cameral é realizado, ou seja, processamento dos materiais coletados na etapa anterior. O resultado do trabalho de escritório é um mapa geológico e seções geológicas da área.

Um mapa geológico é uma projeção de afloramentos rochosos na superfície da terra. O anticlinal no mapa geológico parece uma mancha oval, no centro da qual existem rochas mais antigas, e na periferia - as mais jovens.

No entanto, por mais cuidadoso que seja o levantamento geológico, é possível julgar a estrutura apenas da parte superior das rochas. Métodos geofísicos são usados ​​para “sondar” os intestinos profundos.

B) Métodos geofísicos

Os métodos geofísicos incluem exploração sísmica, exploração elétrica e exploração magnética.

A exploração sísmica é baseada no uso das leis de propagação na crosta terrestre de ondas elásticas criadas artificialmente. As ondas são criadas de uma das seguintes maneiras:

1) a explosão de cargas especiais em poços de até 30 m de profundidade;

2) vibradores;

3) conversores de energia explosiva em mecânica.

A velocidade de propagação das ondas sísmicas em rochas de diferentes densidades não é a mesma: quanto mais densa a rocha, mais rápido as ondas penetram por ela. Na interface entre dois meios com densidades diferentes, as vibrações elásticas são parcialmente refletidas, retornando à superfície da terra, e parcialmente refratadas, continuam seu movimento profundamente no interior para uma nova interface. Ondas sísmicas refletidas são capturadas por geofones. Decifrando então os gráficos de flutuações obtidos A superfície da Terra, os especialistas determinam a profundidade das rochas que refletem as ondas e o ângulo de sua inclinação.

A exploração elétrica é baseada na variação da condutividade elétrica das rochas. Assim, granitos, calcários, arenitos saturados com água mineralizada salina conduzem bem a corrente elétrica, e argilas, arenitos saturados com óleo têm condutividade elétrica muito baixa.

A exploração da gravidade é baseada na dependência da força da gravidade na superfície da Terra na densidade das rochas. Rochas saturadas com óleo ou gás são menos densas do que as mesmas rochas que contêm água. A tarefa da exploração da gravidade é determinar a vingança com uma gravidade anormalmente baixa.

A prospecção magnética é baseada em diferentes permeabilidades magnéticas de rochas. Nosso planeta é um grande ímã em torno do qual está localizado um campo magnético. Dependendo da composição das rochas, da presença de óleo e gás, esse campo magnético é distorcido em vários graus. Os magnetômetros são frequentemente instalados em aviões que voam em torno da área pesquisada a uma certa altura. O levantamento aeromagnético permite revelar anticlinais a uma profundidade de até 7 km, mesmo que sua altura não seja superior a 200 ... 300 m.

Os métodos geológicos e geofísicos revelam principalmente a estrutura dos estratos sedimentares e as possíveis armadilhas para petróleo e gás. No entanto, a presença de uma armadilha não significa a presença de um reservatório de óleo ou gás. Os métodos hidrogeoquímicos de exploração do subsolo ajudam a identificar, a partir do total de estruturas descobertas, aquelas que são mais promissoras para petróleo e gás, sem perfuração de poços.

C) Métodos hidrogeoquímicos

Os hidroquímicos incluem gás, monólogo de bits luminescente, pesquisas radioativas e métodos hidroquímicos.

A pesquisa de gás consiste em determinar a presença de gases de hidrocarbonetos em amostras de rocha e lençóis freáticos amostrado de uma profundidade de 2 a 50 m. Em torno de qualquer depósito de petróleo e gás, um halo de dispersão de gases de hidrocarbonetos é formado devido à sua filtração e difusão através dos poros e rachaduras das rochas. Com a ajuda de analisadores de gás com uma sensibilidade de 15 ... 16%, um conteúdo aumentado de gases de hidrocarbonetos em amostras tomadas diretamente acima do reservatório é registrado. A desvantagem desse método é que a anomalia pode ser deslocada em relação ao reservatório (devido à ocorrência oblíqua da sobrecarga, por exemplo) ou estar associada a depósitos não comerciais.

O uso de levantamento luminescente-betuminológico é baseado no fato de que o conteúdo de betume na rocha é aumentado acima dos depósitos de óleo, por um lado, e no fenômeno do brilho do betume na luz ultravioleta, por outro. Pela natureza do brilho da amostra de rocha selecionada, uma conclusão é feita sobre a presença de óleo no reservatório proposto.

Sabe-se que em qualquer lugar do nosso planeta existe a chamada radiação de fundo, causada pela presença de elementos transuranianos radioativos em seu interior, bem como pelo efeito da radiação cósmica. Os especialistas conseguiram estabelecer que a radiação de fundo é reduzida acima dos depósitos de petróleo e gás. A pesquisa radioativa é realizada para detectar as anomalias especificadas do fundo de radiação. A desvantagem desse método é que as anomalias radioativas nas camadas próximas à superfície podem ser causadas por uma série de outras causas naturais. Portanto, este método ainda é usado de forma limitada.

O método hidroquímico baseia-se no estudo da composição química das águas subterrâneas e do teor de gases dissolvidos nas mesmas, bem como de substâncias orgânicas, em particular arenos. À medida que o reservatório se aproxima, a concentração desses componentes nas águas aumenta, o que nos permite concluir que há óleo ou gás nas armadilhas.

D) Perfuração e levantamento de poços

A perfuração de poços é usada para delinear depósitos, bem como para determinar a profundidade e a espessura dos reservatórios de petróleo e gás.

Durante a perfuração, são coletadas amostras de núcleo cilíndrico de rochas que ocorrem em diferentes profundidades. A análise do núcleo permite determinar seu conteúdo de óleo e gás. No entanto, os testemunhos são obtidos ao longo de todo o comprimento do poço apenas em casos excepcionais. Portanto, após a conclusão da perfuração, um procedimento obrigatório é estudar o poço com métodos geofísicos.

O método de levantamento de poço mais comum é o registro elétrico. Neste caso, após a retirada dos tubos de perfuração, um dispositivo é baixado para dentro do poço em um cabo de aço, o que permite determinar as propriedades elétricas das rochas acionadas pelo poço. Os resultados das medições são apresentados na forma de diagramas de registro elétrico. Decifrando-os, são determinadas as profundidades de ocorrência das formações permeáveis ​​com alta resistividade elétrica, o que indica a presença de óleo nas mesmas.

A prática de perfilagem elétrica tem mostrado que ela fixa de forma confiável estratos contendo óleo em rochas arenosas-argilosas, no entanto, em depósitos de carbonato, as possibilidades de perfilagem elétrica são limitadas. Portanto, outros métodos de levantamento de poços também são utilizados: medição da temperatura ao longo da seção do poço (método termométrico), medição da velocidade do som nas rochas (método acústico), medição da radioatividade natural das rochas (método radiométrico), etc.

2. Fases do trabalho de prospecção e exploração

Os trabalhos de prospecção e exploração são realizados em duas fases: prospecção e exploração. A fase de pesquisa inclui três fases:

1) trabalhos geológicos e geofísicos regionais:

2) preparação de áreas para perfuração exploratória profunda;

3) prospecção de depósitos.

Numa primeira fase, métodos geológicos e geofísicos identificam possíveis zonas de petróleo e gás, avaliam as suas reservas e estabelecem áreas prioritárias para futuros trabalhos de prospecção. Na segunda etapa, é realizado um estudo mais detalhado das zonas de óleo e gás por métodos geológicos e geofísicos. Neste caso, a vantagem é dada à exploração sísmica, que permite estudar a grande profundidade a estrutura do subsolo. Na terceira etapa da exploração, são perfurados poços de prospecção com o objetivo de descobrir jazidas. Os primeiros poços de prospecção para estudar todo o estrato das rochas sedimentares são perfurados, via de regra, até a profundidade máxima. Em seguida, cada um dos "andares" das jazidas será explorado sucessivamente, a partir do superior. Como resultado desses trabalhos, é feita uma avaliação preliminar das reservas de depósitos recém-descobertos e são fornecidas recomendações para sua posterior exploração. Estágio de exploração realizado em uma etapa. O principal objetivo desta etapa é preparar depósitos para desenvolvimento. No processo de exploração, depósitos, propriedades de reservatórios de horizontes produtivos devem ser delineados. Após a conclusão dos trabalhos de exploração, as reservas comerciais são calculadas e são fornecidas recomendações sobre como colocar os depósitos em desenvolvimento. Atualmente, no âmbito da etapa de busca, as pesquisas espaciais são amplamente utilizadas. Até os primeiros aviadores notaram que, do ponto de vista de um pássaro, pequenos detalhes do relevo não são visíveis, mas grandes formações, que pareciam espalhadas pelo solo, acabam sendo elementos de algo unificado. Os arqueólogos foram os primeiros a tirar vantagem desse efeito. Descobriu-se que, nos desertos, as ruínas de cidades antigas afetam a forma das cristas arenosas acima delas e na faixa do meio - uma vegetação de cor diferente acima das ruínas. Os geólogos também adotaram a fotografia aérea. Em relação à busca por depósitos minerais, passou a ser denominado levantamento aerogeológico. Novo método pesquisa provou ser excelente (especialmente em regiões desérticas e de estepe Ásia Central, Cazaquistão Ocidental e Ciscaucásia). No entanto, descobriu-se que uma fotografia aérea cobrindo uma área de até 500 ... 700 km2 não permite revelar objetos geológicos especialmente grandes. Portanto, para fins de pesquisa, eles começaram a usar pesquisas do espaço. A vantagem das imagens de satélite é que elas capturam áreas da superfície terrestre dezenas e até centenas de vezes maiores do que a área de uma fotografia aérea. Ao mesmo tempo, o efeito de mascaramento do solo e da cobertura vegetal é eliminado, os detalhes do relevo são ocultados e fragmentos individuais de estruturas crosta unir-se em algo inteiro. Os levantamentos aerogeológicos fornecem observações visuais, bem como vários tipos de levantamentos - fotográficos, televisivos, espectrométricos, infravermelhos, radar. Durante as observações visuais, os astronautas têm a oportunidade de julgar a estrutura das prateleiras, bem como de selecionar objetos para um estudo mais aprofundado do espaço. Com a ajuda de filmagens fotográficas e de televisão, pode-se ver grandes elementos geológicos da Terra - megaestruturas ou morfoestruturas. No curso de levantamentos espectrométricos, o espectro da radiação eletromagnética natural de objetos naturais é investigado em várias faixas de frequência. A imagem infravermelha torna possível estabelecer anomalias térmicas regionais e globais da Terra, enquanto a imagem por radar fornece a capacidade de estudar sua superfície, independentemente da presença de cobertura de nuvens. A exploração espacial não descobre depósitos minerais. Com a ajuda deles, são encontradas estruturas geológicas onde os campos de petróleo e gás podem ser localizados. Posteriormente, expedições geológicas realizam pesquisas de campo nesses locais e dão uma conclusão final sobre a presença ou ausência desses minerais. Ao mesmo tempo, embora o geólogo-prospecto moderno esteja suficientemente "armado", a eficácia da prospecção de petróleo e gás continuam sendo um problema urgente ... Isso é evidenciado por um número significativo de poços "secos" (que não levaram à descoberta de depósitos de hidrocarbonetos industriais). Primeiro em Arábia Saudita grande depósito Damam foi descoberto após a perfuração malsucedida de 8 poços de prospecção perfurados na mesma estrutura e do campo único de Hassi-Mesaud (Argélia) - após 20 poços “secos”. Os primeiros grandes depósitos de petróleo no Mar do Norte foram descobertos depois que as maiores empresas do mundo perfuraram 200 poços (“secos” ou apenas com indícios de gás). O maior em América do Norte o campo de petróleo Prudhoe Bay medindo 70 por 16 km com reservas de petróleo recuperáveis ​​de cerca de 2 bilhões de toneladas foi descoberto após a perfuração de 46 poços exploratórios na encosta norte do Alasca. Existem exemplos semelhantes na prática doméstica. Antes da descoberta do campo gigante de condensado de gás Astrakhonskoye, 16 poços de exploração improdutivos foram perfurados. Outros 14 poços "secos" tiveram que ser perfurados antes de encontrarem o segundo na região de Astrakhan em termos de reservas, Yelenovskoye campo de condensado de gás... Em média, a taxa de sucesso de pesquisa mundial para campos de petróleo e gás é de cerca de 0,3. Assim, apenas um em cada três objetos perfurados acaba sendo um depósito. Mas isso é apenas em média. Valores menores da taxa de sucesso também não são incomuns. Os geólogos lidam com a natureza, na qual nem todas as conexões entre objetos e fenômenos foram suficientemente estudadas. Além disso, o equipamento utilizado na prospecção de depósitos ainda está longe de ser perfeito e suas leituras nem sempre podem ser interpretadas de forma inequívoca.

3. Classificação de depósitos de petróleo e gás

Por reservatório de petróleo e gás, queremos dizer qualquer acúmulo natural deles confinado a uma armadilha natural. Os depósitos subdividem-se em industriais e não industriais. Um campo é entendido como um único depósito ou um grupo de depósitos que coincidem total ou parcialmente no plano e são controlados por uma estrutura ou parte dela. De grande importância prática e teórica é a criação de uma classificação unificada de depósitos e campos, incluindo o tamanho das reservas, entre outros parâmetros. - Ao classificar os reservatórios de óleo e gás, parâmetros como composição de hidrocarbonetos, topografia de armadilha, tipo de armadilha, tipo de tela, vazões operacionais e tipo de reservatório são levados em consideração. De acordo com sua composição de hidrocarbonetos, os depósitos são divididos em 10 classes: óleo, gás, condensado de gás, emulsão, óleo com tampa de gás, óleo com tampa de condensado de gás, gás com borda de óleo, condensado de gás com borda de óleo, emulsão com tampa kaz, emulsão com tampa de condensado de gás. As classes descritas pertencem à categoria de depósitos de composição homogênea, dentro dos quais as propriedades físico-químicas dos hidrocarbonetos são aproximadamente as mesmas em qualquer ponto da formação portadora de óleo e gás. Em depósitos das seis classes restantes, os hidrocarbonetos em condições de reservatório estão simultaneamente nos estados líquido e gasoso. Essas classes de reservatório têm um nome duplo. Nesse caso, coloca-se em primeiro lugar o nome de um complexo de compostos de hidrocarbonetos, cujas reservas geológicas representam mais de 50% das reservas totais de hidrocarbonetos do reservatório. A forma do relevo da armadilha é o segundo parâmetro que deve ser levado em consideração na classificação complexa dos depósitos. Praticamente coincide com a superfície do fundo das rochas filtrando o depósito. A forma das armadilhas pode ser anticlinal, monoclinal, sinclinal e complexa. De acordo com o tipo de armadilha, os depósitos são divididos em cinco classes: saliência biogênica, maciço, estratal, estratal-abobadado, maciço-estratal. Aos depósitos acamados podem ser atribuídos apenas aqueles que estão confinados a monoclinais, sinclinais e encostas de elevações locais. Os depósitos em abóbada em camadas são chamados de depósitos confinados a elevações locais positivas, dentro das quais a altura do depósito é maior do que a espessura da zona. Os depósitos com leito maciço incluem depósitos confinados a elevações locais, monoclinais ou sinclinais, dentro dos quais a altura do depósito é menor que a espessura do leito. A classificação dos depósitos por tipo de tela é dada na tabela. 2. Nesta classificação, além do tipo de tela, propõe-se levar em consideração a posição dessa tela em relação ao acúmulo de hidrocarbonetos. Para isso, quatro zonas principais e suas combinações são distinguidas na armadilha, e onde a posição gravitacional normal dos contatos óleo-água ou gás-água é perturbada por zonas de compressão e outros fatores, a posição da tela em relação a essas zonas é definido por um termo especial. Esta classificação não leva em consideração os fatores que determinam a posição inclinada ou convexa-côncava da superfície dos contatos óleo-água ou gás-água. Esses casos são agrupados sob o título "posição difícil na tela".

Tabela 2. Classificação dos depósitos por tipo de tela

Tipo de tela	Posição dos depósitos por tipo de tela
	Golpe Junto	No outono	Levantando-se	De todos os lados	Por greve e queda	Por greve e rebelião	Por queda e rebelião
Litológico
Litológico-estratigráfico
Tectônico (falhas)
Desnudação litológica
Estoque de sal
Estoque de argila
Depósitos protegidos de água
Misturado

De acordo com os valores das taxas de fluxo de trabalho, quatro classes de depósitos são distinguidas: alto fluxo, médio fluxo, baixo fluxo, não industrial. Nessa classificação, os limites das taxas de fluxo dos depósitos de petróleo e gás diferem em uma ordem de magnitude. Isso se deve ao fato de que os depósitos de gás são geralmente explorados e explorados com uma grade de poços mais esparsa.

Sete classes de reservatórios são diferenciadas pelo tipo de reservatório: fraturado, cavernoso, poroso, fraturado-poroso, fraturado-cavernoso, cavernoso-poroso e fraturado-cavernoso-poroso. Para algumas tampas de gás e condensado de gás, depósitos de óleo, depósitos de gás e condensado de gás, é necessário levar em consideração a presença de óleo irrecuperável em poros, cavernas e fraturas, o que reduz o volume de vazios no depósito e deve ser levado em consideração conta no cálculo das reservas de petróleo e gás.

Esta classificação está incompleta, mas leva em consideração os parâmetros mais importantes necessários para a escolha da metodologia de exploração e o esquema tecnológico ótimo de exploração.

4. Problemas na prospecção e exploração de petróleo e gás, perfuração de poços

Desde os tempos antigos, as pessoas usaram petróleo e gás onde seus afloramentos naturais na superfície da terra foram observados. Essas saídas ainda são encontradas hoje. Em nosso país - no Cáucaso, na região do Volga, os Urais, na ilha de Sakhalin. No exterior - nas Américas do Norte e do Sul, Indonésia e Oriente Médio.

Todas as superfícies de ocorrência de óleo e gás estão confinadas a regiões montanhosas e depressões intermontanas. Isso se deve ao fato de que, como resultado de complexos processos de construção de montanhas, estratos portadores de petróleo e gás, que antes estavam em grandes profundidades, passaram a estar próximos à superfície ou mesmo à superfície da terra. Além disso, inúmeras fraturas e rachaduras ocorrem nas rochas, estendendo-se a grandes profundidades. Eles também trazem petróleo e gás natural para a superfície.

As saídas mais comuns de gás natural - de bolhas sutis a fontes poderosas. No solo úmido e na superfície da água, pequenas saídas de gás são fixadas por bolhas que aparecem nelas. No caso de emissões de fontes, quando a água e as rochas estão em erupção junto com o gás, cones de lama com uma altura de várias a centenas de metros permanecem na superfície. Os representantes de tais cones na Península Absheron são os "vulcões" de lama Touragay (altura 300 m) e Kyanizadag (490 m). Os cones de lama, formados durante as emissões periódicas de gases, também são encontrados no norte do Irã, México, Romênia, Estados Unidos e outros países.

Os fluxos naturais de óleo para a superfície diurna ocorrem do fundo de vários corpos d'água, por meio de rachaduras nas rochas, de cones impregnados de óleo (como cones de lama) e na forma de rochas impregnadas de óleo.

No rio Ukhta, pequenas gotas de óleo flutuam do fundo em intervalos curtos. O óleo é constantemente liberado do fundo do Mar Cáspio, próximo à Ilha de Zhiloy.

Existem inúmeras fontes de petróleo no Daguestão, na Chechênia, nas penínsulas de Apsheron e Taman, bem como em muitas outras partes do mundo. Tais mostras de óleo na superfície são características de regiões montanhosas com relevo altamente recortado, onde ravinas e ravinas cortam estratos contendo óleo localizados próximos à superfície da terra.

Ocasionalmente, vazamentos de óleo ocorrem através de saliências cônicas de crateras. O corpo do cone é composto de rocha e óleo oxidado espessado. Cones semelhantes são encontrados em Nebit-Dag (Turcomenistão), México e outros lugares. Sobre. A altura dos cones de óleo trinidados chega a 20 m, e a área dos "lagos de óleo" consiste em óleo espessado e oxidado. Portanto, mesmo em climas quentes, a pessoa não apenas não cai, como nem mesmo deixa rastros em sua superfície.

Rochas impregnadas com óleo oxidado e endurecido são chamadas de "kerami". Eles são comuns no Cáucaso, Turcomenistão e Azerbaijão. Eles são encontrados na planície: no Volga, por exemplo, há afloramentos de calcário embebido em óleo.

Por muito tempo, os fluxos naturais de petróleo e gás atenderam plenamente às necessidades da humanidade. No entanto, o desenvolvimento da atividade econômica humana requer cada vez mais fontes de energia.

Em um esforço para aumentar a quantidade de petróleo consumida, as pessoas começaram a cavar poços em locais com indícios de petróleo na superfície e, em seguida, a perfurar poços.

No início, eles foram colocados onde o óleo escapou para a superfície da terra. O número de tais lugares é limitado. No final do século passado, um novo método de pesquisa promissor foi desenvolvido. A perfuração começou a ser feita em linha reta conectando dois poços que já produziam petróleo.

Em novas áreas, a busca por campos de petróleo e gás foi feita quase às cegas, esquivando-se de um lado para o outro. É claro que isso não poderia durar muito, porque cada poço custa milhares de dólares. Portanto, surgiu a questão de onde perfurar poços para encontrar petróleo e gás com precisão.

Isso exigiu uma explicação da origem do petróleo e do gás, deu um poderoso impulso ao desenvolvimento da geologia - a ciência da composição, estrutura e história da Terra, bem como métodos de prospecção e exploração de campos de petróleo e gás.

Os trabalhos de prospecção de óleo e gás são realizados sequencialmente, desde a fase regional até a prospecção e posterior exploração. Cada etapa é subdividida em duas etapas, nas quais um grande complexo de obras é executado por especialistas de diferentes perfis: geólogos, sondadores, geofísicos, hidrodinâmica, etc.

A perfuração de poços, seus testes, amostragem de núcleo e seu estudo, amostragem de óleo, gás e água e seu estudo, etc., ocupa um lugar importante entre a pesquisa e o trabalho geológico.

O objetivo dos furos de sondagem na prospecção e exploração de petróleo e gás é diferente. Na etapa regional, são perfurados poços piloto e paramétricos.

Poços de referência são perfurados em áreas pouco exploradas para exploração estrutura geológica e potencial de petróleo e gás. De acordo com os dados de poços de referência, grandes elementos estruturais e uma seção da crosta terrestre são revelados, a história geológica e as condições de possível formação de óleo e gás e acúmulo de óleo e gás são estudados. Os poços de apoio são normalmente colocados na fundação ou na profundidade tecnicamente possível e em condições estruturais favoráveis ​​(em arcos e outras elevações). Nos poços de referência, o testemunho e os cascalhos são retirados ao longo de toda a seção de sedimentos, Complexo completo registro de produção de poços (GIS), teste de horizontes promissores, etc.

Poços paramétricos são perfurados com o objetivo de estudar a estrutura geológica, o potencial de óleo e gás e determinar os parâmetros das propriedades físicas das camadas para uma interpretação mais eficaz dos estudos geofísicos. Eles são colocados em elevações locais ao longo de perfis para estudo regional de grandes elementos estruturais... A profundidade dos poços, como para os de referência, é escolhida até a fundação ou, se for impossível alcançá-la (como, por exemplo, na região do Cáspio), até a profundidade tecnicamente possível.

Poços exploratórios são perfurados com o objetivo de descobrir acúmulos de óleo e gás na área preparados por métodos geológicos e geofísicos. Todos os poços perfurados na área de prospecção antes de receber a entrada comercial de óleo ou gás são considerados exploratórios. As seções de poços de prospecção são estudadas em detalhes (testemunhagem, perfilagem, amostragem, amostragem de fluido, etc.)

A profundidade dos poços de prospecção corresponde à profundidade do horizonte prospectivo mais baixo e, dependendo da estrutura geológica das diferentes regiões e tendo em conta as condições técnicas de perfuração, varia de 1,5-2 a 4,5-5,5 km ou mais.

Poços de exploração são perfurados para avaliar as reservas de depósitos e locais descobertos. De acordo com os dados dos poços de exploração, a configuração dos depósitos de petróleo e gás é determinada, e os parâmetros das formações e depósitos produtivos são calculados, a posição do OWC, GOC, GWC é determinada. Com base nos poços de exploração, as reservas de petróleo e gás são calculadas em locais abertos. Em poços de exploração, uma grande variedade de estudos é realizada, incluindo amostragem e estudo de núcleo, amostragem e estudo de fluido em laboratórios, teste de formação durante a perfuração e testá-los após a conclusão da perfuração, perfilagem de poço, etc.

Perfuração de poços para óleo e gás, realizada nas etapas das obras regionais, prospecção; a exploração, assim como o desenvolvimento, é o processo mais demorado e caro. Os grandes custos de perfuração de poços de petróleo e gás são devidos a: complexidade de perfuração em grandes profundidades, enorme volume de equipamentos e ferramentas de perfuração, bem como diversos materiais necessários para realizar este processo, incluindo lama, cimento, produtos químicos, além disso, os custos aumentam devido ao fornecimento de medidas de proteção ambiental.

Os principais problemas que surgem nas condições modernas na perfuração de poços, prospecção e prospecção de petróleo e gás são os seguintes.

1. A necessidade de perfurar em muitas regiões a uma grande profundidade superior a 4-4,5 km está associada à procura de hidrocarbonetos em partes baixas inexploradas da seção de sedimentos. Nesse sentido, o uso de projetos de poços mais complexos, mas confiáveis, é necessário para garantir a eficiência e a segurança das operações. Ao mesmo tempo, perfurar a uma profundidade de mais de 4,8 km está associada a custos significativamente mais elevados do que perfurar a uma profundidade mais rasa.

2. Em últimos anos condições mais difíceis surgiram para a perfuração e prospecção de petróleo e gás. A exploração geológica no estágio atual está cada vez mais se movendo para regiões e áreas caracterizadas por difíceis condições geográficas e geológicas. Em primeiro lugar, essas são áreas de difícil acesso, subdesenvolvidas e subdesenvolvidas, incluindo Sibéria Ocidental, o norte europeu, tundra, taiga, permafrost, etc. Além disso, a perfuração e prospecção de petróleo e gás são realizadas em condições geológicas difíceis, incluindo espessas camadas de sal-gema (por exemplo, na região do Cáspio), a presença de sulfeto de hidrogênio e outros componentes agressivos nos depósitos são pressão alta anormal do reservatório, etc. Esses fatores criar grandes problemas na perfuração, prospecção e prospecção de petróleo e gás.

3. Saída com perfuração e prospecção de hidrocarbonetos na zona hídrica do norte e mares orientais lavar a Rússia, cria enormes problemas que estão associados tanto à complexa tecnologia de perfuração, prospecção e exploração de petróleo e gás, quanto à segurança o ambiente... O acesso às zonas marítimas é ditado pela necessidade de aumentar as reservas de hidrocarbonetos, sobretudo porque aí existem prospectos. No entanto, é significativamente mais difícil e mais caro do que perfurar, prospectar e explorar, bem como desenvolver acumulações de petróleo e gás em terra.

Ao perfurar poços offshore, em comparação com onshore, nas mesmas profundidades de perfuração, de acordo com dados estrangeiros, os custos aumentam 9 a 10 vezes. Além disso, quando se trabalha no mar, os custos aumentam devido à maior segurança do trabalho, pois as piores consequências e acidentes ocorrem no mar, onde a escala de poluição das áreas de água e litorais pode ser enorme.

4. Perfurar a grandes profundidades (mais de 4,5 km) e perfurar sem problemas são impossíveis em muitas regiões. Isso se deve ao atraso da base de perfuração, à deterioração dos equipamentos e à falta de tecnologias eficazes para a perfuração de poços em grandes profundidades. Portanto, há um problema - nos próximos anos, modernizar a base de perfuração e dominar a tecnologia de perfuração ultraprofunda (ou seja, perfurar mais de 4,5 km - até 5,6 km e mais).

5. Surgem problemas durante a perfuração de poços horizontais e o comportamento de levantamentos geofísicos (GIS) nos mesmos. Via de regra, equipamentos de perfuração imperfeitos levam a falhas na construção de poços horizontais.

Erros de perfuração são frequentemente causados ​​pela falta de informações precisas sobre as coordenadas atuais do poço em conexão com referências geológicas. Esta informação é necessária especialmente ao se aproximar de uma zona de pagamento.

6. Um problema urgente é a busca por armadilhas e a descoberta de acumulações não anticlinais de óleo e gás. Muitos exemplos de objetos estranhos indicam que armadilhas litológicas e estratigráficas, bem como armadilhas litológico-estratigráficas, podem conter uma grande quantidade de petróleo e gás.

Em nosso país, as armadilhas estruturais estão mais envolvidas, nas quais foram encontrados grandes acúmulos de óleo e gás. Um grande número de novos aumentos regionais e locais foram identificados em quase todas as províncias de petróleo e gás (OGP), que constituem uma reserva potencial para a descoberta de locais de acumulação de petróleo e gás. Os petroleiros estavam menos interessados ​​em armadilhas não estruturais do que na ausência de grandes descobertas nestas condições, embora insignificantes em termos de reservas de petróleo e gás, foram identificadas em muitos campos de petróleo e gás.

Mas há reservas para um aumento significativo nas reservas de petróleo e gás, especialmente nas áreas de plataforma da região de Ural-Volga, região do Cáspio, Sibéria Ocidental, Sibéria Oriental e outras. Em primeiro lugar, as reservas podem ser associadas às encostas de grandes elevações (abóbadas, mega-poços) e aos flancos de depressões e depressões adjacentes, amplamente desenvolvidas nas referidas regiões.

O problema é que ainda não temos métodos confiáveis ​​para a busca de armadilhas não anticlinais.

7. No campo da prospecção e exploração de petróleo e gás, existem problemas associados ao aumento da eficiência econômica da exploração geológica de petróleo e gás, cuja solução depende de: melhorar os métodos de pesquisa geofísica em conexão com a complicação gradual da geologia e condições geográficas encontrar novos objetos; melhorar o método de pesquisa para vários tipos de acumulações de hidrocarbonetos, incluindo gênese não anticlinal; aumentar o papel da previsão científica para a comprovação mais confiável do trabalho de prospecção para o futuro.

Além dos principais problemas que os petroleiros enfrentam na área de perfuração, prospecção e prospecção de acumulações de petróleo e gás, cada região e área específica tem seus próprios problemas. A solução desses problemas determina o aumento adicional das reservas comprovadas de óleo e gás, bem como o desenvolvimento econômico de regiões e distritos e, consequentemente, o bem-estar das pessoas.

CAPÍTULO 2. EXPLORAÇÃO DE CAMPOS DE PETRÓLEO

O trabalho de exploração por perfuração profunda nas áreas desenvolvidas permite-nos resolver duas tarefas principais:

1) exploração de um campo de petróleo como um todo, cobrindo todos os horizontes petrolíferos envolvidos em sua estrutura;

2) delineamento de horizontes já desenvolvidos. Os poços exploratórios colocados para a primeira tarefa, basicamente, devem responder à questão de saber se existem novos horizontes abaixo dos já conhecidos. As tarefas da segunda categoria de poços são determinar o contorno da capacidade de carga de petróleo dos horizontes já desenvolvidos.

campo de poço de gás de petróleo

1. Exploração de novos horizontes petrolíferos situados abaixo do explorado

Os trabalhos de exploração por perfuração profunda para apurar a presença de supostos horizontes petrolíferos abaixo dos explorados dependem principalmente das condições geológicas gerais da área petrolífera, do estudo do seu troço geológico e da avaliação dos seus prospectos. O grau de conhecimento geológico da área explorada é de primordial importância. Uma coisa é quando o trabalho de exploração é realizado em áreas como a Península de Apsheron, onde o trecho é suficientemente estudado, e outra coisa quando o trabalho é realizado em áreas onde a presença de horizontes petrolíferos abaixo dos desenvolvidos pode ser julgado apenas com base em suposições e considerações geológicas gerais. ... Se o trabalho de exploração for realizado em condições diferentes (em áreas desenvolvidas e novas), o grau de probabilidade de encontrar horizontes também é diferente. Portanto, o número de poços exploratórios e, ao mesmo tempo, o montante de investimentos de capital necessários para resolver este problema depende do nível de exploração das áreas exploradas. Se os poços exploratórios forem perfurados nas áreas desenvolvidas, é recomendado transportar até os mais profundos e ricos, de acordo com o horizonte estimado. Em outras palavras, a exploração deve ser construída de acordo com o sistema “bottom-up”. A avaliação industrial de todos os horizontes expostos localizados acima do projeto deve ser estabelecida, se possível, por meio de retorno. Sabia-se que os objetos petrolíferos encontrados em esses campos foram desenvolvidos por um longo tempo na área de Balakhano-Sabunchino-Ramaninskaya. Os horizontes sobrejacentes da seção inferior foram testados por retorno ou pela perfuração de um número limitado de poços. Para determinar a presença de reservatórios de óleo e gás, é necessário conduzir um número limitado de poços puramente exploratórios. Nesses poços, para um estudo completo da seção, é necessário, juntamente com um conjunto de métodos indiretos de pesquisa, realizar uma seleção contínua de amostras de rocha. Ao determinar o número e a localização dos poços de exploração, a questão é resolvida individualmente, em relação a este campo específico. Os fatores decisivos para isso são: o tamanho da área do campo, os tipos e formas de depósitos, a disponibilidade de poços preparados para a perfuração de produção. O tamanho da área explorada afeta significativamente o número de poços de prospecção ou exploração. Se a área explorada for grande, serão necessários mais poços. Os tipos e formas de depósitos determinam o sistema e procedimento para colocar poços de exploração na superfície. Portanto, para depósitos estreitos (por exemplo, confinados a monoclinais), menos poços são necessários do que para depósitos em grandes dobras anticlinais. E, finalmente, conforme mencionado acima, o número de poços de exploração é significativamente influenciado pela disponibilidade de poços preparados para a perfuração de produção. Em particular, se o campo for fornecido com pontos de produção por 2-3 anos, o número de poços de exploração será considerado mínimo. Com a falta de recursos preparados, a prospecção de exploração de novos horizontes profundos, conduzida em condições normais por um pequeno número de poços, ao mesmo tempo é forçada a se transformar em delineamento, permitindo não só descobrir novos horizontes petrolíferos abaixo dos conhecidos , mas também para determinar rapidamente a área onde é possível implantar imediatamente a perfuração de produção ...

2. Exploração e delineamento dos horizontes e formações petrolíferas desenvolvidas

Conforme mencionado acima, os poços de contorno são confrontados com a tarefa de determinar a localização dos contornos portadores de óleo dos horizontes já desenvolvidos. Deve-se notar que muitas vezes esses poços podem revelar a capacidade de carga de petróleo de campos tectônicos ou litológicos individuais separados do reservatório principal como resultado de distúrbios tectônicos ou mudanças litológicas nas rochas. Resulta do exposto que a exploração de horizontes petrolíferos, parcialmente em desenvolvimento, é dividida em duas partes:

1) exploração de contorno para determinar a localização de pontos para novos poços de produção;

2) exploração de prospecção para determinar a capacidade de carga de petróleo de campos tectônicos individuais ou áreas isoladas como resultado da variabilidade litológica das rochas ou distúrbios tectônicos. Via de regra, os depósitos de petróleo confinados a falhas e estruturas semelhantes, bem como alguns depósitos de tipos estratigráficos e litológicos, alongados em faixas relativamente estreitas, são delineados ao longo do sistema de perfis por perfurações sucessivas ao longo das linhas de perfis transversais, partindo de poços que já produziram óleo a partir da formação delineada. Os depósitos de petróleo, confinados a amplas estruturas anticlinais, podem ser delineados colocando poços de exploração abaixo do mergulho da área de reservatório desenvolvida e descendo para as asas, ou seja, para construir a exploração ao longo de um sistema de anéis com um acúmulo sequencial de mais e mais anéis de poços exploratórios em uma ou outra distância da seção desenvolvida da formação.

Um caso especial é formado por campos onde o petróleo é encontrado em armadilhas estratigráficas ou litológicas e seus depósitos têm a forma de baías (por exemplo, na região de Maikop), onde estratos contendo petróleo se comprimem tanto para cima quanto ao longo do curso. Nestes casos, um sistema de colocação de perfis é usado, primeiro ao longo da colisão e, em seguida, após a descoberta de óleo industrial, através da colisão para determinar a área petrolífera de cada baía e encontrar o contorno de água a jusante . B aqueles campos onde o petróleo é encontrado em estratos caracterizados por alta variabilidade de composição litológica e espessura, delineando poços de exploração com grandes áreas de ocorrência de depósitos devem ser colocados a uma curta distância dos poços em produção. Nesse caso, o número de poços, via de regra, é grande. A experiência mostra que, se a área do horizonte petrolífero for grande, o trabalho de exploração é dividido em 2 estágios. No primeiro estágio, o tamanho total do horizonte portador de petróleo é determinado e, como uma primeira aproximação, as reservas de petróleo são determinadas. Nesta fase, a perfuração dos poços exploratórios é realizada a uma grande distância uns dos outros. Depois de descobrir a área de depósitos de petróleo em um determinado horizonte, eles começam a projetar seu desenvolvimento e dispositivo para futuros campos de petróleo. Paralelamente, segue-se a segunda etapa do contorno, em que poços exploratórios, denominados de avaliação, são perfurados nos intervalos entre os perfurados anteriormente, a fim de esclarecer a localização dos contornos petrolíferos e determinar as propriedades do reservatório e do óleo saturação. Deve-se notar que o delineamento dos poços exploratórios deve estabelecer tanto o contorno de óleo quanto o contorno de saturação de gás da formação do lado da tampa de gás (se esta estiver presente). Inteligência exploratória campos ou áreas tectonicamente isoladas separadas, separadas das desenvolvidas como resultado da variabilidade litológica das camadas, podem ser realizadas com sucesso apenas se a área explorada for suficientemente estudada em termos geológicos e após as regularidades na distribuição e natureza dos distúrbios tectônicos, na mudança na espessura e litologia do reservatório, etc.

3. Justificativa para a colocação de poços de exploração de contorno

Para fundamentar a colocação de poços de exploração de contorno, é necessário apresentar os seguintes dados às instituições geológicas superiores:

1) características gerais (na forma descrição breve) os contornos iniciais do teor de óleo nesta parte da estrutura. Deve também indicar se os contornos do óleo seguem o isohypsum do mapa estrutural, qual é o impacto das perturbações na localização dos contornos, se há uma transição abrupta ou gradual da parte do óleo para a água, etc. contente. Ao mesmo tempo, devem ser indicados os limites da área que podem ser expandidos como resultado de uma exploração posterior. Também é necessário apresentar vários troncos traçados ao longo do contorno em diferentes partes dele. Sob cada registro de perfilagem, dados básicos sobre teste de poço são plotados;

2) uma cópia da planta do local, onde se supõe a colocação de poços exploratórios com um mapa estrutural, no qual devem ser indicados os contornos conhecidos da capacidade petrolífera de um determinado horizonte e de todos os sobrejacentes. Todas as estruturas de campo e estruturas de estradas, etc., devem ser marcadas na cópia do plano;

3) a passagem do perfil nos poços localizados na área desenvolvida e a exploração;

4) uma seção técnica de projeto de um poço de exploração com uma indicação de sua estrutura, a altura do levantamento de cimento, contorno etc.

5) uma descrição das características de perfilagem e litologia das rochas do horizonte explorado de acordo com os dados de poços de produção localizados perto do poço de exploração projetado. Além disso, de acordo com os dados de operação do poço, as considerações devem ser feitas - longe ou perto do contorno portador de água;

6) a data de início e término do poço exploratório, o método de operação proposto, bem como os equipamentos necessários para a perfuração e início da operação;

7) relacionar a colocação de um novo poço com a exploração anterior de um determinado horizonte e com o seu plano de exploração posterior.

Deve-se notar que todos os materiais acima devem indicar que a localização selecionada deste poço é a mais favorável para a identificação do contorno de óleo.

4. Justificativa da colocação de um poço exploratório para testar os horizontes desenvolvidos em novas áreas

Este grupo de poços exploratórios difere do primeiro porque, de acordo com os dados disponíveis, as áreas que estão explorando não representam uma continuação direta do reservatório de óleo, que está sendo explorado neste horizonte.

A justificativa para a colocação de tais poços é a seguinte:

1) características gerais dos contornos iniciais do óleo com um mapa estrutural, perfis de perfilagem e informações de amostragem;

2) um perfil adicional (perfilagem), comprovando que a área explorada por este poço não representa uma continuação direta da área petrolífera já explorada. Assim, este perfil deve passar pelos poços localizados na área petrolífera do horizonte explorado, depois pelos poços que comprovam que entre as áreas onde o novo poço está sendo colocado e a área petrolífera existe um aquífero ou zona desprovida de teor de óleo e, finalmente, através do poço planejado. Este perfil deve conter todos os dados dos perfis, testes e operação dos poços nele representados;

3) um perfil através do ponto de exploração projetado, indicando a profundidade do projeto. Se a direção deste perfil, mostrando em que profundidade o poço projetado encontrará este horizonte, coincidir com a direção do perfil especificado no parágrafo anterior, então esses dois perfis podem ser combinados;

4) uma cópia da planta do local onde o poço de exploração está sendo projetado com todos os dados especificados acima;

5) comprovação da posição de que, apesar da presença de indícios da posição do contorno petrolífero da jazida explorada de um determinado horizonte, em outra parte da estrutura do campo é possível adicionar uma nova área petrolífera não diretamente relacionado ao já explorado, e que a localização projetada do novo poço exploratório é a mais favorável em termos de qualquer outro em relação à abertura e admissão de tal nova área;

6) seção técnica projetada e demais dados especificados na cláusula 4 da seção anterior;

7) a data de início da perfuração e outros dados especificados na cláusula 6 da seção anterior;

8) vincular o projeto de colocação de um novo poço com a exploração desse horizonte anteriormente realizada e com um plano posterior para a sua exploração.

5. Justificativa de colocar um poço de exploração com a finalidade de abrir e testar um novo horizonte de exploração de petróleo

Dada a exploração do local, é necessário apresentar os seguintes materiais:

1) se o horizonte explorado neste campo ainda não foi penetrado por nenhum poço, então para justificar a colocação do primeiro poço de exploração (exploratório), é necessário fornecer uma seção do poço mais próximo ou uma seção normal de um vizinho campo em que este horizonte foi penetrado. Ao lado, um trecho do poço mais profundo desse campo é mostrado com paralelização de horizontes já abertos com o mesmo nome em ambos os trechos. Se o novo horizonte explorado já foi penetrado por um ou vários poços deste campo, então o desenho mostra seções de todos esses poços, bem como o mais próximo deles do campo vizinho, indicando as principais circunstâncias de abertura e teste dos explorados horizonte;

2) se o horizonte explorado não for descoberto nem neste campo nem nas proximidades, são feitas considerações que provam que tal horizonte será encontrado;

3) um mapa estrutural (em grande escala) deve ser dado para o mais profundo dos horizontes já explorados, com contornos petrolíferos desenhados ao longo dos horizontes sobrejacentes;

4) deve ser dada a relação entre os contornos petrolíferos do horizonte explorado e aqueles recobrindo no campo geologicamente semelhante vizinho, onde este horizonte já foi explorado e em desenvolvimento, bem como a questão da possibilidade da presença de uma tampa de gás (a julgar pelo campo vizinho) no horizonte explorado deve ser dado;

5) os perfis geológicos são dados através do ponto “projetado”, que determinam a localização e a profundidade de projeto do poço exploratório a ser lançado;

6) Em anexo está uma cópia da planta do local, onde a colocação do poço exploratório é planejada com todos os dados especificados na cláusula 2 para os poços de delineamento;

7) uma seção técnica de projeto do poço projetado é elaborada (ver cláusula 4 para a categoria de poços de delineamento). Deve também indicar quais as dificuldades específicas que podem ser encontradas durante a perfuração de um poço sendo colocado abaixo dos horizontes conhecidos (a possibilidade de erupções de gás, quedas de rochas, etc.);

8) a data de início e término da perfuração é determinada e os dados especificados na cláusula 6 para a categoria de poços de delineamento são fornecidos;

9) é necessário vincular o projeto de colocação de um novo poço exploratório com a exploração anteriormente realizada deste horizonte e com o plano posterior da sua exploração.

Com base nos materiais acima, é necessário comprovar a possibilidade de abertura de um novo horizonte petrolífero neste campo e comprovar que a parte da estrutura em que está planejado o poço exploratório é a mais favorável em termos de prospecção e abertura de horizonte explorado em sua parte petrolífera. De posse de todos os dados listados que comprovam a viabilidade do projeto de implantação do poço, elaboramos uma ata especial, que é aprovada pelos chefes dos departamentos e associações de campos de petróleo.

CAPÍTULO 3. TÉCNICA PARA EXPLORAÇÃO ACELERADA DE CAMPOS DE GÁS

1. As principais disposições de exploração acelerada e comissionamento de campos de gás

A) Princípios gerais

Os métodos de prospecção de campos de gás desenvolvidos permitem reduzir drasticamente os custos e acelerar a exploração e preparação desses campos para o desenvolvimento, por isso são chamados de racionais ou acelerados.

A exploração acelerada de campos de gás deve garantir, em um curto espaço de tempo, o máximo efeito econômico do uso do gás de um campo recém-descoberto. Este problema é complexo e deve ser resolvido levando-se em consideração os aspectos econômicos e o fator tempo.

A fase de exploração na preparação acelerada de campos de gás para desenvolvimento é dividida em duas fases: exploração de avaliação e exploração detalhada (exploração adicional). A fase de exploração de avaliação para campos de pequeno e médio porte é concluída após a obtenção de influxos de gás em dois ou três poços, para campos grandes e únicos - após a perfuração de uma rede de poços esparsos (um poço por 50-100 km2 de área de depósito). A exploração adicional subsequente de depósitos de pequeno e médio porte é realizada pelo método de produção piloto. Poços de exploração não devem ser perfurados neste caso. No curso da exploração adicional de campos grandes e únicos (depósitos), a estrutura das partes do contorno interno dos depósitos é clarificada pela compactação da grade de poços de exploração por perfuração OES e poços de observação, bem como poços de exploração únicos fora do zona de perfuração de produção.

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Pesquisa e exploração de campos de petróleo e gás

Ministério da Educação da Federação Russa

Universidade Estatal Russa de Petróleo e Gás em homenagem I.M. Gubkina

Introdução 3

Capítulo 1. Pesquisa e exploração de campos de petróleo e gás 4

1.1. Métodos de prospecção e exploração de campos de petróleo e gás 4

Métodos geológicos 4

Métodos geofísicos 5

Métodos hidrogeoquímicos 6

Perfuração e levantamento de poço 6

1.2. Estágios de prospecção e exploração 7

1.3. Classificação dos depósitos de petróleo e gás 8

1.4. Problemas na prospecção e prospecção de petróleo e gás, perfuração de poços 10

Capítulo 2. Metodologia para exploração acelerada de campos de gás 14

2.1. Disposições principais para a exploração acelerada e comissionamento de campos de gás 14

Princípios gerais 14

Técnicas de aceleração de exploração aplicáveis ​​a todos os grupos de campos de gás 15

Metodologia para a exploração de campos de gás em novas áreas 16

2.2. Aprimorando a metodologia de exploração acelerada de campos de gás 17

2.3. Métodos de exploração de pequenos depósitos complexos de gás (a exemplo de campos na Ciscaucásia Ocidental) 18

Lista da literatura utilizada: 21

Introdução

O petróleo e o gás natural são um dos principais minerais utilizados pelo homem na antiguidade. A produção de petróleo começou a crescer em um ritmo especialmente rápido depois que poços de perfuração foram usados ​​para extraí-lo das entranhas da terra. Normalmente a data de nascimento no país da indústria de óleo e gás é o recebimento de um jato de óleo de um poço (Tabela 1).

			tabela 1
Primeiras entradas comerciais de petróleo de poços nos principais países produtores de petróleo do mundo
País	Ano	País	Ano
Canadá	1857	Argélia	1880
FRG	1859	Cuba	1880
EUA	1859	França	1881
Itália	1860	México	1882
Romênia	1861	Indonésia	1885
a URSS	1864	Índia	1888
Japão	1872	Iugoslávia	1890
Polônia	1874	Peru	1896

Da mesa. 1 segue-se que a indústria do petróleo em diferentes países do mundo existe há apenas 110 - 140 anos, mas durante este período, a produção de petróleo e gás aumentou mais de 40 mil vezes. Em 1860, a produção mundial de petróleo era de apenas 70 mil toneladas, em 1970 foram extraídos 2.280 milhões de toneladas e em 1996 já 3168 milhões de toneladas. O rápido crescimento da produção está associado às condições de ocorrência e extração desse mineral. Petróleo e gás estão associados a rochas sedimentares e são distribuídos regionalmente. Além disso, em cada bacia sedimentar, há uma concentração de suas reservas principais em um número relativamente limitado de depósitos. Tudo isso, levando em consideração o consumo crescente de óleo e gás na indústria e a possibilidade de sua extração rápida e econômica das profundezas, fazem desses minerais objeto de buscas prioritárias.

Capítulo 1. Pesquisa e exploração de campos de petróleo e gás

1.1. Métodos de prospecção e exploração de campos de petróleo e gás

O objetivo da prospecção e exploração é identificar, avaliar reservas e preparar o desenvolvimento de depósitos industriais de petróleo e gás.

No decurso dos trabalhos de prospecção e exploração, são utilizados métodos geológicos, geofísicos, hidrogeoquímicos, bem como a perfuração e investigação de poços.

Métodos geológicos

Os levantamentos geológicos precedem todos os outros tipos de trabalhos de prospecção. Para isso, os geólogos se deslocam até a área de estudo e realizam os chamados trabalhos de campo. No decorrer delas, estudam as camadas de rochas que emergem à superfície do dia, sua composição e ângulos de inclinação. Para analisar os leitos rochosos cobertos por sedimentos modernos, são cavados poços de até 3 cm de profundidade. E para se ter uma ideia de rochas mais profundas, são perfurados poços de mapeamento de até 600 m de profundidade.

Ao retornar para casa, o trabalho de cameral é realizado, ou seja, processamento dos materiais coletados na etapa anterior. O resultado do trabalho de escritório é um mapa geológico e seções geológicas da área (Fig. 1).

Arroz. 1. Anticline no mapa geológico

e uma seção geológica através dela ao longo da linha AB.

Raças: 1-mais jovem; 2 ou menos jovens;

3º mais antigo

Um mapa geológico é uma projeção de afloramentos rochosos na superfície da terra. O anticlinal no mapa geológico parece uma mancha oval, no centro da qual existem rochas mais antigas, e na periferia - as mais jovens.

No entanto, por mais cuidadoso que seja o levantamento geológico, é possível julgar a estrutura apenas da parte superior das rochas. Métodos geofísicos são usados ​​para “sondar” os intestinos profundos.

Métodos geofísicos

Os métodos geofísicos incluem exploração sísmica, exploração elétrica e exploração magnética.

A exploração sísmica (Fig. 2) é baseada no uso das leis de propagação de ondas elásticas criadas artificialmente na crosta terrestre. As ondas são criadas de uma das seguintes maneiras:

explosão de cargas especiais em poços de até 30 m de profundidade;

vibradores;

conversores de energia explosiva em mecânica.

Arroz. 2. Diagrama esquemático de prospecção sísmica:

1-fonte de ondas elásticas; 2 receptores sísmicos;

3-estação sísmica

A velocidade de propagação das ondas sísmicas em rochas de diferentes densidades não é a mesma: quanto mais densa a rocha, mais rápido as ondas penetram por ela. Na interface entre dois meios com densidades diferentes, as vibrações elásticas são parcialmente refletidas, retornando à superfície da terra, e parcialmente refratadas, continuam seu movimento profundamente no interior para uma nova interface. Ondas sísmicas refletidas são capturadas por geofones. Decifrando então os gráficos de vibrações da superfície terrestre obtidos, os especialistas determinam a profundidade das rochas que refletem as ondas e o ângulo de sua inclinação.

Exploração elétrica com base nas diferentes condutividade elétrica das rochas. Assim, granitos, calcários, arenitos saturados com água mineralizada salina conduzem bem a corrente elétrica, e argilas, arenitos saturados com óleo têm condutividade elétrica muito baixa.

Exploração de gravidade baseia-se na dependência da força da gravidade na superfície da Terra na densidade das rochas. Rochas saturadas com óleo ou gás são menos densas do que as mesmas rochas que contêm água. A tarefa da exploração da gravidade é determinar a vingança com uma gravidade anormalmente baixa.

Prospecção magnética com base na diferente permeabilidade magnética das rochas. Nosso planeta é um grande ímã em torno do qual está localizado um campo magnético. Dependendo da composição das rochas, da presença de óleo e gás, esse campo magnético é distorcido em vários graus. Os magnetômetros são frequentemente instalados em aviões que voam em torno da área pesquisada a uma certa altura. O levantamento aeromagnético permite revelar anticlinais a uma profundidade de até 7 km, mesmo que sua altura não seja superior a 200 ... 300 m.

Os métodos geológicos e geofísicos revelam principalmente a estrutura dos estratos sedimentares e as possíveis armadilhas para petróleo e gás. No entanto, a presença de uma armadilha não significa a presença de um reservatório de óleo ou gás. Os métodos hidrogeoquímicos de exploração do subsolo ajudam a identificar, a partir do total de estruturas descobertas, aquelas que são mais promissoras para petróleo e gás, sem perfuração de poços.

Métodos hidrogeoquímicos

Os hidroquímicos incluem gás, monólogo de bits luminescente, pesquisas radioativas e métodos hidroquímicos.

Levantamento de gás consiste em determinar a presença de gases hidrocarbonetos em amostras de rochas e lençóis freáticos retiradas de uma profundidade de 2 a 50 m. Em torno de quaisquer depósitos de petróleo e gás, forma-se um halo de dispersão de gases hidrocarbonetos devido à sua filtração e difusão através dos poros e rachaduras nas rochas. Com a ajuda de analisadores de gás com uma sensibilidade de 10 -5 ... 10 -6%, um conteúdo aumentado de gases de hidrocarbonetos em amostras tomadas diretamente acima do depósito é registrado. A desvantagem desse método é que a anomalia pode ser deslocada em relação ao reservatório (devido à ocorrência oblíqua da sobrecarga, por exemplo) ou estar associada a depósitos não comerciais.

Aplicativo tiro bituminológico luminescente com base no fato de que o conteúdo de betume na rocha é aumentado acima dos depósitos de óleo, por um lado, e no fenômeno do brilho do betume na luz ultravioleta, por outro. Pela natureza do brilho da amostra de rocha selecionada, uma conclusão é feita sobre a presença de óleo no reservatório proposto.

Sabe-se que em qualquer lugar do nosso planeta existe a chamada radiação de fundo, causada pela presença de elementos transuranianos radioativos em seu interior, bem como pelo efeito da radiação cósmica. Os especialistas conseguiram estabelecer que a radiação de fundo é reduzida acima dos depósitos de petróleo e gás. Levantamento radioativoé realizado com o objetivo de detectar as anomalias especificadas do fundo de radiação. A desvantagem desse método é que as anomalias radioativas nas camadas próximas à superfície podem ser causadas por uma série de outras causas naturais. Portanto, este método ainda é usado de forma limitada.

Método hidroquímico com base no estudo da composição química das águas subterrâneas e do teor de gases dissolvidos nas mesmas, bem como de substâncias orgânicas, em particular arenos. À medida que o reservatório se aproxima, a concentração desses componentes nas águas aumenta, o que nos permite concluir que há óleo ou gás nas armadilhas.

Perfuração e levantamento de poço

A perfuração de poços é usada para delinear depósitos, bem como para determinar a profundidade e a espessura dos reservatórios de petróleo e gás.

Durante a perfuração, são coletadas amostras de núcleo cilíndrico de rochas que ocorrem em diferentes profundidades. A análise do núcleo permite determinar seu conteúdo de óleo e gás. No entanto, os testemunhos são obtidos ao longo de todo o comprimento do poço apenas em casos excepcionais. Portanto, após a conclusão da perfuração, um procedimento obrigatório é estudar o poço com métodos geofísicos.

A maneira mais comum de pesquisar poços é registro elétrico. Neste caso, após a retirada dos tubos de perfuração, um dispositivo é baixado para dentro do poço em um cabo de aço, o que permite determinar as propriedades elétricas das rochas acionadas pelo poço. Os resultados das medições são apresentados na forma de diagramas de registro elétrico. Decifrando-os, são determinadas as profundidades de ocorrência das formações permeáveis ​​com alta resistividade elétrica, o que indica a presença de óleo nas mesmas.

A prática de perfilagem elétrica tem mostrado que ela fixa de forma confiável estratos contendo óleo em rochas arenosas-argilosas, no entanto, em depósitos de carbonato, as possibilidades de perfilagem elétrica são limitadas. Portanto, outros métodos de levantamento de poços também são utilizados: medição da temperatura ao longo da seção do poço (método termométrico), medição da velocidade do som nas rochas (método acústico), medição da radioatividade natural das rochas (método radiométrico), etc.

1.2. Fases do trabalho de prospecção e exploração

Os trabalhos de prospecção e exploração são realizados em duas fases: prospecção e exploração.

Estágio de busca inclui três etapas:

trabalhos geológicos e geofísicos regionais:

preparação de áreas para perfuração exploratória profunda;

prospecção de depósitos.

Numa primeira fase, métodos geológicos e geofísicos identificam possíveis zonas de petróleo e gás, avaliam as suas reservas e estabelecem áreas prioritárias para futuros trabalhos de prospecção. Na segunda etapa, é realizado um estudo mais detalhado das zonas de óleo e gás por métodos geológicos e geofísicos. Neste caso, a vantagem é dada à exploração sísmica, que permite estudar a grande profundidade a estrutura do subsolo. Na terceira etapa da exploração, são perfurados poços de prospecção com o objetivo de descobrir jazidas. Os primeiros poços de prospecção para estudar todo o estrato das rochas sedimentares são perfurados, via de regra, até a profundidade máxima. Em seguida, cada um dos "andares" das jazidas será explorado sucessivamente, a partir do superior. Como resultado desses trabalhos, é feita uma avaliação preliminar das reservas de depósitos recém-descobertos e são fornecidas recomendações para sua posterior exploração.

Estágio de exploração realizado em uma etapa. O principal objetivo desta etapa é preparar depósitos para desenvolvimento. No processo de exploração, depósitos, propriedades de reservatórios de horizontes produtivos devem ser delineados. Após a conclusão dos trabalhos de exploração, as reservas comerciais são calculadas e são fornecidas recomendações sobre como colocar os depósitos em desenvolvimento.

Atualmente, no âmbito da etapa de busca, as pesquisas espaciais são amplamente utilizadas.

Até os primeiros aviadores notaram que, do ponto de vista de um pássaro, pequenos detalhes do relevo não são visíveis, mas grandes formações, que pareciam espalhadas pelo solo, acabam sendo elementos de algo unificado. Os arqueólogos foram os primeiros a tirar vantagem desse efeito. Descobriu-se que, nos desertos, as ruínas de cidades antigas afetam a forma das cristas arenosas acima delas e na faixa do meio - uma vegetação de cor diferente acima das ruínas.

Os geólogos também adotaram a fotografia aérea. No que se refere à busca por jazidas minerais, passou a ser denominado levantamento aerogeológico. O novo método de pesquisa provou ser bom (especialmente nas regiões desérticas e estepárias da Ásia Central, Cazaquistão Ocidental e Ciscaucasia). No entanto, descobriu-se que uma fotografia aérea cobrindo uma área de até 500 ... 700 km 2 não permite revelar objetos geológicos especialmente grandes.

Portanto, para fins de pesquisa, eles começaram a usar pesquisas do espaço. A vantagem das imagens de satélite é que elas capturam áreas da superfície terrestre dezenas e até centenas de vezes maiores do que a área de uma fotografia aérea. Ao mesmo tempo, o efeito de mascaramento do solo e da cobertura vegetal é eliminado, os detalhes do relevo são ocultados e fragmentos individuais das estruturas da crosta terrestre são combinados em algo integral.

Os levantamentos aerogeológicos fornecem observações visuais, bem como vários tipos de levantamentos - fotográficos, televisivos, espectrométricos, infravermelhos, radar. No observações visuais os cosmonautas têm a oportunidade de julgar a estrutura das prateleiras, bem como selecionar objetos para um estudo mais aprofundado do espaço. Usando fotográfico e televisão As pesquisas podem ver elementos geológicos muito grandes da Terra - megaestruturas ou morfoestruturas.

No decorrer espectrométrico Pesquisas investigam o espectro de radiação eletromagnética natural de objetos naturais em diferentes faixas de frequência. Infravermelho levantamento permite estabelecer anomalias térmicas regionais e globais da Terra, e radar o levantamento oferece uma oportunidade de estudar sua superfície, independentemente da presença de cobertura de nuvens.

A exploração espacial não descobre depósitos minerais. Com a ajuda deles, são encontradas estruturas geológicas onde os campos de petróleo e gás podem ser localizados. Posteriormente, expedições geológicas realizam pesquisas de campo nesses locais e dão uma conclusão final sobre a presença ou ausência desses minerais. Ao mesmo tempo, embora o geólogo-prospecto moderno esteja suficientemente "armado", a eficácia da prospecção de petróleo e gás continuam sendo um problema urgente ... Isso é evidenciado por um número significativo de poços "secos" (que não levaram à descoberta de depósitos de hidrocarbonetos industriais).

O primeiro grande campo Damam da Arábia Saudita foi descoberto após perfuração malsucedida de 8 poços de prospecção na mesma estrutura, e o campo único de Hassi-Mesaud (Argélia) - após 20 poços secos. Os primeiros grandes depósitos de petróleo no Mar do Norte foram descobertos depois que as maiores empresas do mundo perfuraram 200 poços (“secos” ou apenas com indícios de gás). Prudhoe Bay, o maior campo de petróleo da América do Norte, medindo 70 por 16 km com reservas recuperáveis ​​de petróleo de cerca de 2 bilhões de toneladas, foi descoberto após a perfuração de 46 poços exploratórios na encosta norte do Alasca.

Existem exemplos semelhantes na prática doméstica. Antes da descoberta do campo gigante de condensado de gás Astrakhonskoye, 16 poços de exploração improdutivos foram perfurados. Outros 14 poços "secos" tiveram que ser perfurados antes de encontrarem o segundo em termos de reservas na região de Astrakhan, o campo de condensado de gás Yelenovskoye.

Em média, a taxa de sucesso de pesquisa mundial para campos de petróleo e gás é de cerca de 0,3. Assim, apenas um em cada três objetos perfurados acaba sendo um depósito. Mas isso é apenas em média. Valores menores da taxa de sucesso também não são incomuns.

Os geólogos lidam com a natureza, na qual nem todas as conexões entre objetos e fenômenos foram suficientemente estudadas. Além disso, o equipamento utilizado na prospecção de depósitos ainda está longe de ser perfeito e suas leituras nem sempre podem ser interpretadas de forma inequívoca.

1.3. Classificação de depósitos de petróleo e gás

Por reservatório de petróleo e gás, queremos dizer qualquer acúmulo natural deles confinado a uma armadilha natural. Os depósitos subdividem-se em industriais e não industriais.

Um campo é entendido como um único depósito ou um grupo de depósitos que coincidem total ou parcialmente no plano e são controlados por uma estrutura ou parte dela.

De grande importância prática e teórica é a criação de uma classificação unificada de depósitos e campos, incluindo o tamanho das reservas, entre outros parâmetros. -

Ao classificar os reservatórios de óleo e gás, parâmetros como composição de hidrocarbonetos, topografia de armadilha, tipo de armadilha, tipo de tela, taxas de fluxo operacional e tipo de reservatório são levados em consideração.

Por composição de hidrocarbonetos os depósitos são subdivididos em 10 classes: óleo, gás, condensado de gás, emulsão, óleo com tampa de gás, óleo com tampa de condensado de gás, gás com anel de óleo, condensado de gás com anel de óleo, emulsão com tampa de gás, emulsão com uma tampa de condensado de gás. As classes descritas pertencem à categoria de depósitos de composição homogênea, dentro dos quais as propriedades físico-químicas dos hidrocarbonetos são aproximadamente as mesmas em qualquer ponto da formação portadora de óleo e gás. Em depósitos das seis classes restantes, os hidrocarbonetos em condições de reservatório estão simultaneamente nos estados líquido e gasoso. Essas classes de reservatório têm um nome duplo. Nesse caso, coloca-se em primeiro lugar o nome de um complexo de compostos de hidrocarbonetos, cujas reservas geológicas representam mais de 50% das reservas totais de hidrocarbonetos do reservatório.

Forma de relevo de armadilhaé o segundo parâmetro que deve ser levado em consideração na complexa classificação dos depósitos. Praticamente coincide com a superfície do fundo das rochas filtrando o depósito. A forma das armadilhas pode ser anticlinal, monoclinal, sinclinal e complexa.

Por tipo de armadilha os depósitos são subdivididos em cinco classes: saliência biogênica, maciço, estratal, estratal-abobadado, maciço-estratal. Aos depósitos acamados podem ser atribuídos apenas aqueles que estão confinados a monoclinais, sinclinais e encostas de elevações locais. Os depósitos em abóbada em camadas são chamados de depósitos confinados a elevações locais positivas, dentro das quais a altura do depósito é maior do que a espessura da zona. Os depósitos com leito maciço incluem depósitos confinados a elevações locais, monoclinais ou sinclinais, dentro dos quais a altura do depósito é menor que a espessura do leito.

Classificação de depósito por tipo de telaé dado na tabela. 2. Nesta classificação, além do tipo de tela, propõe-se levar em consideração a posição dessa tela em relação ao acúmulo de hidrocarbonetos. Para isso, quatro zonas principais e suas combinações são distinguidas na armadilha, e onde a posição gravitacional normal dos contatos óleo-água ou gás-água é perturbada por zonas de compressão e outros fatores, a posição da tela em relação a essas zonas é definido por um termo especial.

Esta classificação não leva em consideração os fatores que determinam a posição inclinada ou convexa-côncava da superfície dos contatos óleo-água ou gás-água. Esses casos são agrupados sob o título "posição difícil na tela".

							mesa 2
Classificação do reservatório por tipo de tela
Tipo de tela	Posição dos depósitos por tipo de tela
	ao longo da greve	no outono	na revolta	de todos os lados	por greve e queda	por greve e rebelião	por queda e rebelião	complicado
Litológico	+	+	+	+	+	+	+	+
Litológico-estratigráfico	+	+	+	+	+	+	+	+
Tectônico (falhas.)	+	+	+	+	+	+	+	+
Desnudação litológica	+	+	+	+	+	+	+	+
Estoque de sal	-	-	+	-	-	-	-	+
Estoque de argila	-	-	+	-	-	-	-	+
Depósitos protegidos de água	+	+	+	+	+	+	+	+
Misturado	+	+	+	+	+	+	+	+

Pelos valores das taxas de fluxo de trabalho quatro classes de depósitos são distinguidas: taxa alta, taxa média, marginal, não industrial. Nessa classificação, os limites das taxas de fluxo dos depósitos de petróleo e gás diferem em uma ordem de magnitude. Isso se deve ao fato de que os depósitos de gás são geralmente explorados e explorados com uma grade de poços mais esparsa.

Por tipo de colecionador sete classes de depósitos são distinguidos: fraturado, cavernoso, poroso, fraturado-poroso, fraturado-cavernoso, cavernoso-poroso e fraturado-cavernoso-poroso. Para algumas tampas de gás e condensado de gás, depósitos de óleo, depósitos de gás e condensado de gás, é necessário levar em consideração a presença de óleo irrecuperável em poros, cavernas e fraturas, o que reduz o volume de vazios no depósito e deve ser levado em consideração conta no cálculo das reservas de petróleo e gás.

Esta classificação está incompleta, mas leva em consideração os parâmetros mais importantes necessários para a escolha da metodologia de exploração e o esquema tecnológico ótimo de exploração.

1.4 Problemas na prospecção e prospecção de petróleo e gás, perfuração de poços

Desde os tempos antigos, as pessoas usaram petróleo e gás onde seus afloramentos naturais na superfície da terra foram observados. Essas saídas ainda são encontradas hoje. Em nosso país - no Cáucaso, na região do Volga, os Urais, na ilha de Sakhalin. No exterior - no Norte e América do Sul, na Indonésia e no Oriente Médio.

Todas as superfícies de ocorrência de petróleo e gás estão confinadas a regiões montanhosas e depressões intermontanas. Isso se deve ao fato de que, como resultado de complexos processos de construção de montanhas, estratos portadores de petróleo e gás, que antes estavam em grandes profundidades, passaram a estar próximos à superfície ou mesmo à superfície da terra. Além disso, inúmeras fraturas e rachaduras ocorrem nas rochas, estendendo-se a grandes profundidades. Eles também trazem petróleo e gás natural para a superfície.

As saídas mais comuns são o gás natural - de bolhas sutis a fontes poderosas. No solo úmido e na superfície da água, pequenas saídas de gás são fixadas por bolhas que aparecem nelas. No caso de emissões de fontes, quando a água e as rochas estão em erupção junto com o gás, cones de lama com uma altura de várias a centenas de metros permanecem na superfície. Os representantes de tais cones na Península Absheron são os "vulcões" de lama Touragay (altura 300 m) e Kyanizadag (490 m). Os cones de lama, formados durante as emissões periódicas de gases, também são encontrados no norte do Irã, México, Romênia, Estados Unidos e outros países.

Os fluxos naturais de óleo para a superfície diurna ocorrem do fundo de vários corpos d'água, por meio de rachaduras nas rochas, de cones impregnados de óleo (como cones de lama) e na forma de rochas impregnadas de óleo.

No rio Ukhta, pequenas gotas de óleo flutuam do fundo em intervalos curtos. O óleo é constantemente liberado do fundo do Mar Cáspio, próximo à Ilha de Zhiloy.

No Daguestão, na Chechênia, nas penínsulas de Apsheron e Taman, bem como em muitos outros lugares o Globo existem inúmeras fontes de petróleo. Tais mostras de óleo na superfície são características de regiões montanhosas com relevo altamente recortado, onde ravinas e ravinas cortam estratos contendo óleo localizados próximos à superfície da terra.

Ocasionalmente, vazamentos de óleo ocorrem através de saliências cônicas de crateras. O corpo do cone é composto de rocha e óleo oxidado espessado. Cones semelhantes são encontrados em Nebit-Dag (Turcomenistão), México e outros lugares. Sobre. A altura dos cones de óleo trinidados chega a 20 m, e a área dos "lagos de óleo" consiste em óleo espessado e oxidado. Portanto, mesmo em climas quentes, a pessoa não apenas não cai, como nem mesmo deixa rastros em sua superfície.

Rochas impregnadas com óleo oxidado e endurecido são chamadas de "kerami". Eles são comuns no Cáucaso, Turcomenistão e Azerbaijão. Eles são encontrados na planície: no Volga, por exemplo, há afloramentos de calcário embebido em óleo.

Por muito tempo, os fluxos naturais de petróleo e gás atenderam plenamente às necessidades da humanidade. No entanto, o desenvolvimento da atividade econômica humana requer cada vez mais fontes de energia.

Em um esforço para aumentar a quantidade de petróleo consumida, as pessoas começaram a cavar poços em locais com indícios de petróleo na superfície e, em seguida, a perfurar poços.

No início, eles foram colocados onde o óleo escapou para a superfície da terra. O número de tais lugares é limitado. No final do século passado, um novo método de pesquisa promissor foi desenvolvido. A perfuração começou a ser feita em linha reta conectando dois poços que já produziam petróleo.

Em novas áreas, a busca por campos de petróleo e gás foi feita quase às cegas, esquivando-se de um lado para o outro. É claro que isso não poderia durar muito, porque cada poço custa milhares de dólares. Portanto, surgiu a questão de onde perfurar poços para encontrar petróleo e gás com precisão.

Isso exigiu uma explicação da origem do petróleo e do gás, deu um poderoso impulso ao desenvolvimento da geologia - a ciência da composição, estrutura e história da Terra, bem como métodos de prospecção e exploração de campos de petróleo e gás.

Os trabalhos de prospecção de petróleo e gás são realizados sequencialmente, desde a etapa regional até a exploração e, em seguida, exploração. Cada etapa é subdividida em duas etapas, nas quais um grande complexo de obras é executado por especialistas de diferentes perfis: geólogos, sondadores, geofísicos, hidrodinâmica, etc.

A perfuração de poços, seus testes, amostragem de núcleo e seu estudo, amostragem de óleo, gás e água e seu estudo, etc., ocupa um lugar importante entre a pesquisa e o trabalho geológico.

O objetivo dos furos de sondagem na prospecção e exploração de petróleo e gás é diferente. Na etapa regional, são perfurados poços piloto e paramétricos.

Poços de referência são perfurados em áreas pouco exploradas para estudar a estrutura geológica e o potencial de petróleo e gás. De acordo com os dados de poços de referência, grandes elementos estruturais e uma seção da crosta terrestre são revelados, a história geológica e as condições de possível formação de óleo e gás e acúmulo de óleo e gás são estudados. Os poços de apoio são normalmente colocados na fundação ou na profundidade tecnicamente possível e em condições estruturais favoráveis ​​(em arcos e outras elevações). Nos poços de referência, testemunhos e cascalhos são tomados ao longo de toda a seção dos sedimentos, uma gama completa de estudos geofísicos de campo de poços (GIS) é realizada, testes de horizontes promissores, etc.

Poços paramétricos são perfurados com o objetivo de estudar a estrutura geológica, o potencial de óleo e gás e determinar os parâmetros das propriedades físicas das camadas para uma interpretação mais eficaz dos estudos geofísicos. Eles são colocados em elevações locais ao longo dos perfis para o estudo regional de grandes elementos estruturais. A profundidade dos poços, como para os de referência, é escolhida até a fundação ou, se for impossível alcançá-la (como, por exemplo, na região do Cáspio), até a profundidade tecnicamente possível.

Poços exploratórios são perfurados com o objetivo de descobrir acúmulos de óleo e gás na área preparados por métodos geológicos e geofísicos. Todos os poços perfurados na área de prospecção antes de receber a entrada comercial de óleo ou gás são considerados exploratórios. As seções de poços de prospecção são estudadas em detalhes (testemunhagem, perfilagem, amostragem, amostragem de fluido, etc.)

A profundidade dos poços de prospecção corresponde à profundidade do horizonte prospectivo mais baixo e, dependendo da estrutura geológica das diferentes regiões e tendo em conta as condições técnicas de perfuração, varia de 1,5-2 a 4,5-5,5 km ou mais.

Poços de exploração são perfurados para avaliar as reservas de depósitos e locais descobertos. De acordo com os dados dos poços de exploração, a configuração dos depósitos de petróleo e gás é determinada, e os parâmetros das formações e depósitos produtivos são calculados, a posição do OWC, GOC, GWC é determinada. Com base nos poços de exploração, as reservas de petróleo e gás são calculadas em locais abertos. Em poços de exploração, uma grande variedade de estudos é realizada, incluindo amostragem e estudo de núcleo, amostragem e estudo de fluido em laboratórios, teste de formação durante a perfuração e testá-los após a conclusão da perfuração, perfilagem de poço, etc.

Perfuração de poços para óleo e gás, realizada nas etapas das obras regionais, prospecção; a exploração, assim como o desenvolvimento, é o processo mais demorado e caro. Os grandes custos de perfuração de poços de petróleo e gás são devidos a: complexidade de perfuração em grandes profundidades, enorme volume de equipamentos e ferramentas de perfuração, bem como diversos materiais necessários para realizar este processo, incluindo lama, cimento, produtos químicos, além disso, os custos aumentam devido ao fornecimento de medidas de proteção ambiental.

Os principais problemas que surgem nas condições modernas na perfuração de poços, prospecção e prospecção de petróleo e gás são os seguintes.

A necessidade de perfurar em muitas regiões a uma grande profundidade superior a 4-4,5 km está associada à procura de hidrocarbonetos nas partes baixas inexploradas da seção de sedimentos. Nesse sentido, o uso de projetos de poços mais complexos, mas confiáveis, é necessário para garantir a eficiência e a segurança das operações. Ao mesmo tempo, perfurar a uma profundidade de mais de 4,8 km está associada a custos significativamente mais elevados do que perfurar a uma profundidade mais rasa.

Nos últimos anos, condições mais desafiadoras surgiram para perfuração e prospecção de petróleo e gás. A exploração geológica no estágio atual está cada vez mais se movendo para regiões e áreas caracterizadas por difíceis condições geográficas e geológicas. Em primeiro lugar, essas são áreas de difícil acesso, subdesenvolvidas e subdesenvolvidas, incluindo a Sibéria Ocidental, o norte europeu, tundra, taiga, permafrost, etc. na região do Cáspio), a presença de sulfeto de hidrogênio e outros componentes agressivos no depósitos, pressão anormalmente alta do reservatório, etc.

Esses fatores criam grandes problemas na perfuração, prospecção e prospecção de petróleo e gás.

A saída com perfuração e prospecção de hidrocarbonetos nas águas dos mares do norte e do leste que lava a Rússia cria enormes problemas associados tanto à complexa tecnologia de perfuração, prospecção e prospecção de petróleo e gás, quanto à proteção ambiental. O acesso às zonas marítimas é ditado pela necessidade de aumentar as reservas de hidrocarbonetos, sobretudo porque aí existem prospectos. No entanto, é muito mais difícil e mais caro do que perfurar, prospectar e explorar, bem como desenvolver acumulações de óleo e gás em terra.

Ao perfurar poços offshore, em comparação com onshore, nas mesmas profundidades de perfuração, de acordo com dados estrangeiros, os custos aumentam 9 a 10 vezes.

Além disso, quando se trabalha no mar, os custos aumentam devido à maior segurança do trabalho, pois as piores consequências e acidentes ocorrem no mar, onde a escala de poluição das áreas de água e litorais pode ser enorme.

Perfurar a grandes profundidades (mais de 4,5 km) e perfurar sem problemas são impossíveis em muitas regiões. Isso se deve ao atraso da base de perfuração, à deterioração dos equipamentos e à falta de tecnologias eficazes para a perfuração de poços em grandes profundidades. Portanto, há um problema - nos próximos anos, modernizar a base de perfuração e dominar a tecnologia de perfuração ultraprofunda (ou seja, perfurar mais de 4,5 km - até 5,6 km e mais).

Surgem problemas durante a perfuração de poços horizontais e o comportamento de levantamentos geofísicos (GIS) nos mesmos. Via de regra, equipamentos de perfuração imperfeitos levam a falhas na construção de poços horizontais.

Erros de perfuração são frequentemente causados ​​pela falta de informações precisas sobre as coordenadas atuais do poço em conexão com referências geológicas. Esta informação é necessária especialmente ao se aproximar de uma zona de pagamento.

6. Um problema urgente é a busca por armadilhas e a descoberta de acumulações não anticlinais de óleo e gás. Muitos exemplos de objetos estranhos indicam que armadilhas litológicas e estratigráficas, bem como armadilhas litológico-estratigráficas, podem conter uma grande quantidade de petróleo e gás.

Em nosso país, as armadilhas estruturais estão mais envolvidas, nas quais foram encontrados grandes acúmulos de óleo e gás. Um grande número de novos aumentos regionais e locais foram identificados em quase todas as províncias de petróleo e gás (OGP), que constituem uma reserva potencial para a descoberta de locais de acumulação de petróleo e gás. Os petroleiros estavam menos interessados ​​em armadilhas não estruturais do que pode ser explicada a ausência de grandes descobertas nessas condições, embora reservas insignificantes de petróleo e gás tenham sido identificadas em muitos campos de petróleo e gás.

Mas há reservas para um aumento significativo nas reservas de petróleo e gás, especialmente nas áreas de plataforma da região de Ural-Volga, região do Cáspio, Sibéria Ocidental, Sibéria Oriental e outras. Em primeiro lugar, as reservas podem ser associadas às encostas de grandes elevações (abóbadas, mega-poços) e aos flancos de depressões e depressões adjacentes, amplamente desenvolvidas nas referidas regiões.

Caracterização das propriedades físico-nucleares e de densidade de rochas e fluidos saturando-as. Métodos radiométricos na identificação e avaliação da natureza da saturação de reservatórios e sua aplicação na alocação de rochas saturadas por gás e no estudo da estrutura dos depósitos.

Análise de tecnologias computacionais para pesquisas geológicas e tecnológicas de poços de petróleo e gás em perfuração. O papel da informação geofísica na construção de sistemas de informação e controle. Perspectivas para o serviço russo de pesquisa de poços geofísicos.

O método de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) é baseado na absorção de energia de microondas de um campo alternado por uma substância paramagnética em um campo magnético constante forte.

No alvorecer do desenvolvimento da indústria petrolífera, a procura de campos de petróleo e gás era essencialmente cega. Nos EUA, por exemplo, naquela época havia até um termo especial - "o método do gato selvagem": eles buscavam por instinto, às vezes se esquivando.

Atualmente, os campos com pequenas reservas de hidrocarbonetos estão cada vez mais envolvidos no desenvolvimento. Freqüentemente, tais depósitos são pouco estudados, caracterizados por uma estrutura complexa de depósitos e propriedades de reservatório baixas.

Em conexão com o esgotamento das reservas de hidrocarbonetos nos grandes campos de petróleo explorados, tornou-se necessário pesquisar e desenvolver todos os reservatórios de óleo e gás potencialmente produtivos, tanto nos novos promissores quanto nos antigos.

Ministério da Educação Geral e Profissional da Federação Russa Samara State Technical University Departamento "GiENiGM" Resumo "Tipos estruturais e zoneamento de campos de petróleo e gás"

O uso de sondas flutuantes na perfuração de poços de petróleo e gás em regiões de águas profundas dos mares e oceanos, que são capazes de alterar as áreas de perfuração de forma independente ou com o auxílio de rebocadores. Plataforma autoelevatória, semissubmersível e gravitacional.

As principais tarefas do registro de gás no estudo de poços de prospecção e exploração são: identificação de promissores reservatórios saturados de óleo na seção do poço que está sendo perfurado.