Особенности нефтезагязнений при добыче нефти в Удмуртской Республике

Объектами эксплуатации в Удмуртской Республике являются палеозойские отложения: девонские терригенные (кыновский и пашийский пласты «Д»), турнейские карбонатные (черепетские и малевско-упинские пласты «C₁t»), виэейские терригенные (алексинcкие, тульские, бобриковские и малиновские пласты «C₁jsp»), башкирские карбонатные (пласты «А₄»), верейские карбонатные пласты («В»), каширские карбонатные (пласты «C₂ks»), подольские карбонатные пласты «C₂pd»).

Физико-химические свойства нефти разрабатываемых залежей изменяются в широком диапазоне и характеризуются следующими величинами: плотность в поверхностных условиях 0,830-0,926 г/см ^{3 ,}

вязкость в пластовых условиях 1,8-78,8 мПас, содержат в своем составе серу в объеме 0,8-6,5%, смолы силикагелевые 0,4-26,6 %. асфальтены 0,5-7,4 %, парафины 1,7-7,7%. Газовый фактор нефтей составляет 3,3-32,5 м³/т.

В попутном газе отдельных месторождений содержится гелий.

В высоковязких нефтях ряда рсторождений отмечено повышенное содержание оксида ванадия и никеля.

Особенностью месторождений северной части Удмуртии является наличие газовой шапки азотно-углеводородного состава над гяными залежами верейских и башкирских отложений. Содержание азота в свободном газе составляет 81-92% объема. Попадая в почву, нефть приносит с собой разнообразный набор неорганических соединений. Большая часть элементов, с точки зрения здействия на биоценоз, являются нетоксичными или мало токсичными. К ним относятся все органогенные элементы: углерод, слород, водород и азот, а из зольных - кальций, магний, железо, алюминий, фосфор и марганец. Из токсичных элементов, содержащихся в нефти Удмуртии, наибольшее количество приходится на бор, молибден, свинец, уран, стронций, фтор, серу и кобальт. Замазучивание почвы резко ухудшает физико-химические, физические и водно-воздушные свойства, значительно снижает доступность элементов минерального питания растений.

Вторым видом загрязнителя, который по числу аварийных ситуаций и по экологическим последствиям находится на первом месте, являются нефтепромысловые воды (НВ).

Нефтепромысловые воды образуются при добыче и подготовке нефти, они включает в себя пластовые и производственные сточные воды. Основной объем нефтепромысловых вод составляют сопутствующие и добываемые с нефтью пластовые воды и поэтому, прежде всего именно они определяют физико-химические свойства НВ.

В Удмуртской Республике минерализация НВ колеблется в пределах от 100 до 300 г/л. От общего содержания ионов (ммоль/л) на долю CI ^- приходится примерно 50%, Na⁺ ~ 30-50%, Са²⁺ и Mg²⁺ (в сумме) - 5-15%. На долю S0₄²" и НС0₃² приходится менее 1%. В состав НВ входит много микроэлементов: стронций, ванадий, уран, цинк, свинец, марганец и другие. Кроме минеральных солей в состав нефтепромысловых вод входят растворённые газы (Н₂, СО₂, О₂, N₂ и другие), газообразные углеводороды, взвешенные частицы (состоящие в свою очередь из глинистых частиц, карбонатов, оксидов и гидрооксидов железа, кварца, органических веществ), поверхностно-активные вещества, введенные для обезвоживания и обессоливания нефти.

Попадание нефтепромысловых вод в почву вызывает её резкое и очень сильное засоление. Образуются техногенные солонцы и солончаки.

Нефтеводосолевая эмульсия (НВСЭ) представляет собой пластовую жидкость, состоящую из нефти, нефтепромысловых и сточных вод, растворенных газов. Процентное содержание нефти в этой смеси может меняться от 90-95% (в начале разработки месторождений) до 20-30% и менее. Физико-химический состав эмульсии значительно изменяется от процент­ного соотношения отдельных компонентов в смеси, особенностей месторождений и применяемых химреагентов в процессе добычи. На нефтеводосолевую эмульсию приходится основной объем нефтедобычи в Удмуртской Республике, поэтому именно она является самым распространенным загрязнителем.

Литература

1.Коршак А.А.,Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела.

– Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2007. - 528 с.

2.Коршак А.А. Запасы, добыча и транспортировка нефти в странах СНГ.

– Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2007.- 188 с.

3.Мстиславская Л.П и др. Основы нефтегазового производства

/ Мстиславская Л.П., Павлинич М.Ф., Филиппов В.П. – М.: ФГУП Изд-во

«Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2005.-276 с.

4. Еремин Н.А Современная разработка месторождений нефти и газа.-М.: ООО «Недра-Бизнесцентр»,2008.-244 с.

5.Кудинов В.И. Основы нефтегазопромыслового дела. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований: Удмуртский гос.университет, 2005.-720 с.

6.Юхименко, В. Г., Суетин С.Н.Оценка современного состояния нефтяной промышленности Волго-Уральского региона // Наука Удмуртии. - 2009. - № 8, с. - 71-79.

7. Покрепин Б.В. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин.- Волгоград: Издательство «Ин-Фолио», 2010. -496 с.

8.Покрепин Б.В. Разработка нефтяных и газовых месторождений.- Волгоград: Издательство «Ин-Фолио», 2008. -192 с.

9.Богомольный Е.И. Интенсификация добычи высоковязких парафинистых нефтей из карбонатных коллекторов месторождений Удмуртии, Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований: Удмуртский гос.университет, 2003. -272 с.

10.Земенков Ю. Д., Земенкова М. Ю., Маркова Л. М. Промысловый сбор и подготовка нефти и газа: Учебное пособие. – Тюмень: ТюмГНГУ,

2006. – 82 с.

11.Ривкин П.Р. Техника и технологии добычи и подготовки нефти на нефтепромыслах: Справочное пособие. - 2-е изд. - Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. - 496 с.

12.Коршак А.А., Нечваль А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов.– СПб.: Недра, 2008. - 488 с.

13.Тетельмин В.В.,Язев В.А. Нефтегазопроводы.– М.: «САЙНС-ПРЕСС», 2008.-256 с.

14.Закожурников Ю.А Подготовка нефти и газа к транспортировке.

-Волгоград: Издательский Дом «Ин-Фолио»,2010.-176с.

15. Типовой проект рекультивации загрязненных и механически нарушенных земель/А.В.Леднев.-Ижевск:ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2008.-94 с.

Приложение

Глоссарий

Абсолютная (физическая) проницаемость- проницаемость горной породы при заполнении в ней порового пространства на 100% однородным веществом: жидкостью или газом.

Альтитуда –высота (в метрах) над уровнем моря или океана какой-либо точки земной поверхности, устья скважины, поверхности роторного стола, пола буровой вышки, устья шахты, шурфа.

Водонапорный режим - режим работы нефтяных залежей, при которых нефть вытесняется из пласта под действием напора контурных вод. Различают два режима упруго-водонапорный и водонапорный.

Водо - нефтяной контакт – поверхность, разделяющая нефть и воду в нефтеносном пласте. В процессе эксплуатации залежи нефти происходит перемещение ВНК.

Газ - природная смесь углеводородных, не углеводородных соединений и элементов, находящихся в пластовых условиях в газообразной фазе, или растворенных в нефти или воде состояниях. А в стандартных условиях только в газообразной фазе. (Метан, этан, пропан, бутан, серные, гелий и др.)

Газовая шапка – скопление свободного нефтяного газа в наиболее приподнятой части нефтяного пласта над нефтяной залежью.

Газовое месторождение – одна или несколько залежей газа, приуроченные территориально к одной площади, связанные или с благоприятной тектонической структурой (антиклинальной складкой, куполом и т.д.) или другого типа ловушками.

Газовый режим (режим растворенного газа) - режим работы нефтяной залежи, при котором нефть увлекается к забоям скважин более подвижными массами расширяющегося газа перешедшего при снижении давления в пласте ниже давления насыщения из растворенного состояния в свободное

Газовый фактор – количество природного газа (в куб.метрах), приходящееся на 1т или1м³ нефти.

Газоконденсатная залежь – залежь, в которой углеводороды в условиях существующего пластового давления и температуры находятся в газообразном состоянии. При понижении давления и температуры имеет место явление так наз. «обратной конденсации», при которой углеводороды частично переходят в жидкую фазу и остаются в поровых каналах пласта, из которых их трудно извлечь. Эксплуатация Г. з. во избежание указанных потерь должна производиться с поддержанием давления выше точки обратной конденсации, для чего организуется закачка добываемого газа обратно в пласт после его отбензинивания.

Газонапорный режим -режим работы нефтяной заложи, при котором нефть вытесняется к скважинам под действием напора газа, находящегося в газовой шапке. При снижении давления в нефтяной залежи, залегающей на крыльях структуры, газовая шапка начинает расширяться, оказывая давление на всю нефтяную залежь сверху.

Газо – нефтесборная площадь -зона, недра которой питают газом и нефтью ловушки в зоне газо - нефтенакопления или (и) естественные выходы. Г.-н. п. приурочены к депрессионным областям, характеризующимся более или менее значительной глубиной залегания нефте- или газо - материнских свит, обеспечившей возможности образования и широкой региональной миграции нефти или газа сначала из материнских пород в коллекторы (пласты), а затем по ним к зонам поднятия.

При недостаточно глубоком залегании нефтематеринских пород они могут генерировать только горючие газы; соответствующая площадь тогда именуется газосборной.

Газо – нефтяная залежь -залежь, в которой свободный газ занимает всю повышенную часть структуры и непосредственно контактирует с нефтью, занимающей пониженную часть структуры в виде оторочки, причём объём нефтяной части залежи значительно меньше объема газовой шапки. При большой глубине залегания пласта газовая шапка независимо от ее размеров может содержать нефтяные углеводороды в газоконденсатном состоянии.

Газо – нефтяной контакт - поверхность, разделяющая нефть и газ в свободном состоянии при наличии газа в нефтяной залежи в виде газовой шапки. Мощность переходной зоны смешанного нефте - газонасыщения обычно очень мала.

Газопроницаемость - свойство многих веществ пропускать газ благодаря наличию в них сообщающихся между собой пор или трещин. Г. выражается в единицах дарси.

где Q – весовое количество газа, проходящее за 1 сек. через породу и выражаемое в см³, по отношению к нормальному давлению;

р₁ и р₂ – разность давлений газа на нижней и верхней гранях породы, ат;.

F – площадь поперечного сечения породы, см²;

h – толщина образца породы;

m - вязкость газа в сантипуазах;

k – коэффициент газопроницаемости в единицах дарси.

Геологический профиль, или геологический разрез –изображение геологического строения данного участка земной коры в вертикальной плоскости, проведенной для большей наглядности в крест простирания пород.

Геологический разрез скважины -геологическое описание и графическое изображение последовательности напластований, пройденных скважиной.

Геолого – геофизический разрез - геологический разрез скважины, дополненный типичной каротажной диаграммой. Обычно разрез дополняют типичными кривыми электрического каротажа.

Гидродинамически несовершенная скважина -гидродинамически несовершенной скважиной является либо по степени вскрытия пласта, либо по характеру вскрытия пласта, либо по обоим признакам вместе, что приводит к уменьшению живой площади сечения фильтрации и к неравномерному ее распределению по стенке скважины.