Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Введение

буровой экономический нефтедобыча

Первая учебная практика является ознакомительной частью обучения и способствует ознакомлению со своей профессией до начала изучения специальных предметов. Данная практика проходила на учебном полигоне НГДУ «Ямашнефть». Основными задачами практики являлись:

. Ознакомление студентов с обустройством нефтяного месторождения и процессами бурения нефтяных и газовых скважин.

. Ознакомление с основным оборудованием, которое применяется при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

. Ознакомление с нефтяным промыслом и его производственно-хозяйственной деятельностью.
4. Получение определенных практических знаний и опыта, способствующих хорошему усвоению теоретического материала при дальнейшем обучении по своей специальности в ВУЗе.

В ходе учебной практики мы посетили и ознакомились с обустройством ГЗНУ, ДНС, КНС, а также с кустом скважин предназначенных для 1-лифтовых ОРЭ, посетили буровую установку, машины КРС и тренировочные сектора по ремонту оборудования и проведения соревнований среди сотрудников.

1. Понятие о нефтегазодобывающем и сервисном предприятии ОАО «Татнефть» или промышленных предприятиях Юго-востока Татарстана (НГДУ «Альметнефть»)

Общие положения НГДУ «Альметьевнефть»: Нефтегазодобывающее управление «Альметьевнефть» является структурным подразделением вертикально-интегрированной компании ОАО «Татнефть», имеющее свою организационную структуру и функциональные обязанности.

НГДУ в своей деятельности руководствуется Уставом ОАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина (далее - Общество), настоящим положением, иными актами Общества и действующим законодательством.

Миссия НГДУ «Альметьевнефть» неразрывно связана с миссией одной из крупнейших в нефтегазовом комплексе компании России - ОАО «Татнефть»: укрепление и повышение статуса международно-признанной, финансово-устойчивой компании, как одного из крупнейших российских вертикально-интегрированных производителей нефти и газа, продуктов нефтепереработки и нефтехимии, с обеспечением высокого уровня социальной ответственности.

Основные виды деятельности НГДУ - добыча, подготовка, переработка и реализация нефти и нефтепродуктов.

Основной целью создания НГДУ «Альметьевнефть» является получение прибыли за счет осуществления своей деятельности в нефтяной промышленности.

Основными видами деятельности НГДУ «Альметьевнефть» являются:

-  разработка и эксплуатация нефтяных месторождений, в том числе с трудноизвлекаемыми запасами;

-    повышение нефтеотдачи пластов (вторичными и третичными методами) за счет применения прогрессивных технологий;

-    осуществление ремонтных работ в скважинах;

-    освоение скважин;

-    сдача в аренду основных средств физическим и юридическим лицам;

-    контроль качества строительства трубопроводов с помощью дефектоскопической лаборатории;

-    сбор, сортировка и переработка сырья и вторичных материалов и отходов;

-    разработка проектно-сметной документации и внедрение в производство;

-  создание и эксплуатация производственной и испытательной лаборатории по проведению контроля оборудования и материалов неразрушающими методами контроля и др.

2. Основные технико-экономические показатели, характеризующие работу предприятия. Организационная структура предприятия

буровой экономический нефтедобыча

Основные технико-экономические показатели должны охарактеризовать в обобщенном виде все стороны производственно-хозяйственной деятельности предприятия: показать общие результаты работы, количество используемых ресурсов, эффективность их использования, степень повышения жизненного уровня трудящихся. Анализ этих показателей дает возможность успешно разрабатывать оптимальные управленческие решения в целях наиболее рационального использования производственных мощностей, основных фондов, оборотных средств предприятия для дальнейшего положительного развития нефтегазодобывающего управления.

Для анализа деятельности НГДУ использует систему наиболее важных основных технико-экономических показателей. Эта система объективно оценивает основные результаты хозяйственной деятельности. Показатели применяют как для планирования производственно-хозяйственной деятельности, учета результатов, отчетности, так и для анализа.

Рассмотрим систему технико-экономических показателей НГДУ «Альметьевнефть», представленную в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Основные технико-экономические показатели работы за 2011 год

На основе данных таблицы 1.1 проанализируем основные технико-экономические показатели НГДУ «Альметьвнефть» за 2010-2011 годы.

Добыча нефти. Поскольку из года в год из-за ухудшения горно-геологических условий разработки площадей происходит снижение объемов добычи нефти, то доля увеличения и сохранения темпов добычи нефти в 2011 году был проделан большой объем геолого-технических мероприятий.

В целом эксплуатационный фонд увеличился, из 2735 скважин действующего фонда до 2774.

Всего добыто 4035 тыс. тонн нефти, что на 2,1% больше плана, и на 0,3% больше добычи 2010 года.

Введено 42 нефтяных и 26 нагнетательных скважин, что на 9 и 2 скважины больше, чем в предыдущем, соответственно. Однако план по нагнетательным был не выполнен.

Незначительно выросли коэффициенты эксплуатации и использования нефтяных скважин.

Обводненность нефти осталась неизменной.

Организационная структура нефтегазодобывающего предприятия зависит от целого ряда факторов: объема производства и характера технологического процесса; природно-геолографических и климатических условий; степени концентрации и специализации и многого другого.

Общее требование к организационной структуре - аппарат управления должен быть оперативным, то есть принимаемые им решения должны быть своевременны, отвечать требованиям и ходу производственного процесса. Его работа должна обеспечивать принятие наиболее оптимальных решений из множества возможных вариантов и надежное функционирование предприятия, исключающее ошибки и недостатки информации.

Общее и административное руководство НГДУ осуществляется начальником управления, назначаемым генеральным директором ОАО «Татнефть», который действует от имени ОАО «Татнефть» как его полномочный представитель на основании доверенности, выдаваемой ОАО «Татнефть», в установленном порядке пользуется его расчетным счетом. Цеха и другие подразделения НГДУ действуют в соответствии с положениями, подтвержденными начальником НГДУ.

Организационная структура НГДУ «Альметьевнефть» внутренняя структура формальной организации, определяющая состав, соподчиненность, взаимодействие и распределение работ по подразделениям и органам управления, между которыми устанавливаются определенные отношения по поводу реализации властных полномочий, потоков команд и информации.

Структура предприятия - это состав и соотношение его внутренних звеньев: цехов, участков, отделов, лабораторий и других подразделений, составляющих единый хозяйственный объект.

Под общей структурой предприятия (фирмы) понимается комплекс производственных подразделений, организаций по управлению предприятием и обслуживанию работников, их количество, величина, взаимосвязи и соотношения между ними по размеру занятых площадей, численности работников и пропускной способности.

Структура предприятия должна быть рациональной, экономичной, прямолинейной (обеспечивать кратчайшие пути транспортировки сырья, материалов, готовых изделий).

Организационная структура управления предприятием - упорядоченная совокупность служб, управляющих его деятельностью, взаимосвязями и соподчинением. Она непосредственно связана с производственной структурой предприятия, определяется задачами, которые стоят перед персоналом предприятия, многообразием функции управления и их объемом.

Организационная структура - состав и соподчиненность взаимосвязанных организационных единиц или звеньев, выполняющих различные функции в системе производственно-хозяйственной деятельности предприятия.

В нефтегазодобывающей промышленности и бурении скважин встречается большое разнообразие построения организационной структуры предприятий и объединений, хотя постоянно ведется работа по их упрощению и унификации. Основные направления совершенствования организационной структуры нефтегазодобывающих предприятий и объединений предусматриваются системой мероприятий по внедрению генеральных схем управления нефтяной и газовой промышленности.

3. Особенности производственного процесса в нефтедобыче

Первой характерной особенностью нефтегазодобывающего производства является повышенная опасность его продукции, т.е. добываемого флюида - нефти, газа, высокоминерализованных и термальных вод и др. Эта продукция пожароопасна, для всех живых организмов опасна по химическому составу, гидрофобности, по возможности газа в высоконапорных струях диффундировать через кожу внутрь организма, по абразивности высоконапорных струй. Газ при смешении с воздухом в определённых пропорциях образует взрывоопасные смеси. Степень такой опасности наглядно проявилась при аварии, которая произошла невдалеке от г. Уфы. Имела место утечка газа из продуктопровода, образовалось скопление взрывоопасных компонентов. От искры (на этом участке двигались поезда) произошел мощный взрыв, приведший к многим человеческим жертвам.

Второй особенностью нефтегазодобывающего производства является то, что оно способно вызывать глубокие преобразования природных объектов земной коры на больших глубинах - до 10-12 тыс. м. В процессе нефтегазодобычи осуществляются широкомасштабные и весьма существенные воздействия на пласты (нефтяные, газовые, водоносные и др.). Так, интенсивный отбор нефти в больших масштабах из высокопористых песчаных пластов - коллекторов приводит к значительному снижению пластового давления, т.е. давления пластового флюида - нефти, газа, воды. Нагрузка от веса вышележащих пород первоначально поддерживалась как за счет напряжений в породном скелете пластов, так и за счёт давления пластового флюида на стенки пор. При снижении пластового давления происходит перераспределение нагрузки - снижается давление на стенки пор и, соответственно, повышаются напряжения в породном скелете пласта. Эти процессы достигают таких широких масштабов, что могут приводить к землетрясениям, как было, например, в Нефтеюганске. Здесь следует отметить, что нефтегазодобыча может воздействовать не только на отдельный глубокозалегающий пласт, но и на несколько различных по глубине пластов одновременно. Иными словами, нарушается равновесие литосферы, т.е. нарушается геологическая среда.

Третьей особенностью нефтегазодобывающего производства является то, что практически все его объекты, применяемые материалы, оборудование, техника являются источником повышенной опасности. Сюда же относится весь транспорт и спецтехника - автомобильная, тракторная, авиа и т.п. Опасны трубопроводы с жидкостями и газами под высоким давлением, все электролинии, токсичны многие химреагенты и материалы. Могут поступать из скважины и выделяться из раствора такие высокотоксичные газы, как, к примеру, сероводород; являются экологически опасными факелы, в которых сжигается неиспользуемый попутный нефтяной газ. Во избежание ущерба от этих опасных объектов, продуктов, материалов система сбора и транспорта нефти и газа должна быть герметизирована.

Четвёртой особенностью нефтегазодобывающего производства является то, что для его объектов необходимо изымать из сельскохозяйственного, лесохозяйственного или иного пользования соответствующие участки земли. Иными словами, нефтегазодобывающее производство требует отвода больших участков земли (нередко на высокопродуктивных угодьях). Объекты нефтегазодобычи (скважины, пункты сбора нефти и т.п.) занимают относительно небольшие площадки в сравнении, например, с угольными карьерами, занимающими очень большие территории (как сам карьер, так и отвалы вскрышных пород). Однако число объектов нефтегазодобычи очень велико. Так, фонд скважин в нефтедобыче близок к 150 тысячам. Ввиду очень большой разбросанности объектов нефтегазодобычи очень велика протяжённость коммуникаций - постоянных и временных автодорог, железных дорог, водных путей, ЛЭП, трубопроводов различного назначения (нефте-, газо-, водо-, глино-, продуктопроводов и т.д.). Поэтому общая площадь отводимых под нефтегазодобычу земель - пашен, лесов, сенокосов, пастбищ, ягельников и т.д. достаточно велика.

Пятой особенностью нефтегазодобывающего производства является огромное количество транспортных средств, особенно автотракторной техники. Вся эта техника - автомобильная, тракторная, речные и морские суда, авиатехника, двигатели внутреннего сгорания в приводах буровых установок и т.д. так или иначе загрязняют окружающую среду: атмосферу - выхлопными газами, воды и почвы - нефтепродуктами (дизельным топливом и маслами). По уровню отрицательного воздействия на окружающую природную среду нефтегазодобывающее производство занимает одно из первых мест среди отраслей народного хозяйства. Оно загрязняет практически все сферы окружающей среды - атмосферу, гидросферу, причём не только поверхностные, но и подземные воды, геологическую среду, т.е. всю мощность вскрываемых скважиной пластов с совокупности с насыщающими их флюидами.

4. Понятие о фонде скважин. Планирование производственной программы. Понятие об исходном дебите скважин

Фонд скважин - число и классификация по состоянию и назначению всех пробуренных скважин (на месторождении, газовом промысле или подземном хранилище газа). В этот фонд входят все разведочные, эксплуатационные, наблюдательные и специальные скважины. Они подразделяются на ликвидированные и функционирующие для реализации эксплуатационных, наблюдательных или других функций. Функционирующие скважины находятся на балансе газодобывающего предприятия.

Фонд скважин подразделяется на следующие категории:

1.      Нагнетательные.

2.      Эксплуатационные:

а) действующие:

¨    дающие продукцию;

¨       остановленные к моменту учета:

¨       в ожидании ремонта;

¨       на ремонт;

¨       из-за отсутствия оборудования;

б) бездействующие:

¨    с прошлых лет (остановленные до 1 декабря предыдущего года);

¨       в отчетном году (остановленные в текущем году и в декабре предыдущего года);

¨       в освоении и ожидающие освоения.

. Контрольные.

. Находящиеся в консервации:

¨       ликвидируемые и ожидающие ликвидации.

¨       ликвидированные:

а) после бурения:

¨    в результате неустранимых аварий и осложнений;

¨       геологически неудачные;

¨       разведочные, выполнившие и не выполнившие своего назначения;

б) по окончании эксплуатации.

Эксплуатационный фонд скважин - та часть основных фондов нефтегазодобывающих предприятий, который обеспечивает добычу нефти и газа. Эксплуатационный фонд скважин  представляет собой основную рабочую часть фонда скважин, обеспечивающую задание по добыче нефти и газа, это все когда-либо сданные в эксплуатацию скважины.

где  - скважины действующие,  - скважины бездействующие

Поскольку эксплуатационный фонд скважин представляет собой основную часть фонда скважин, и только он обеспечивает задание по добыче нефти и газа, показатели объема работ на каждый данный момент определяются этой частью фонда и выражаются в виде числа нефтяных скважин на начало или на конец данного периода времени.

Планирование производственно-коммерческой деятельности предприятия начинается с определения объема и возможностей производства и реализации продукции, т.е. производственной программы.

Производственная программа - это задание по выпуску и реализации продукции в ассортименте, соответствующего качества в натуральном и стоимостном выражении исходя из спроса и реальных возможностей предприятия в удовлетворении его на определенный период. Обычно составляется на год с разбивкой по кварталам и месяцам.

Производственная программа служит базой для разработки следующих планов:

)        материально-технического снабжения;

)        численности персонала и оплаты труда;

)        инвестиций;

)        финансового плана.

Производственная программа предопределяет задания по вводу в действие новых производственных мощностей, потребность в материально-сырьевых ресурсах, численности рабочих и др. Она тесно связана с финансовым планом, планом по издержкам производства, прибыли и рентабельности.

Предприятия формируют свою производственную программу самостоятельно на основе выявленного в процессе изучения рынка потребительского спроса; портфеля заказов (договоров) на продукцию и услуги; государственных заказов и собственных потребностей.

Годовая производственная программа устанавливает ряд номенклатурно-количественных заданий, которые составляют ее разделы:

¨       номенклатуру и ассортимент продукции;

¨       задание по выпуску готовых изделий в натуральном и стоимостном выражении по укрупненным группам;

¨       объем поставок полуфабрикатов сторонним организациям;

¨       объем работ, услуг промышленного характера сторонним организациям;

Производственная программа состоит из трех разделов:

. План производства продукции в натуральном выражении - устанавливает объем выпуска продукции соответствующего качества по номенклатуре и ассортименту в физических единицах измерения (т, м, шт.). Он определяется, исходя из полного и лучшего удовлетворения спроса потребителя и достижения максимального использования производственных мощностей;

. План производства продукции в стоимостном выражении в показателях валовой, товарной и чистой продукции;

. План реализации продукции в натуральном и стоимостном выражении. Он составляется, исходя из заключенных договоров на поставку продукции, а также полуфабрикатов, узлов и деталей по договорам кооперации с другими предприятиями, а также собственной оценки емкости рынка. Расчет объема реализуемой продукции производится на основе величины товарной продукции с учетом изменения остатков продукции на складе и отгруженной, но не оплаченной заказчиками, на начало и конец планируемого года. Но объем реализации продукции также влияют изменение качества выпускаемой продукции и действующих на предприятии цен на продукцию и услуги.

Дебит - объём жидкости (воды, нефти или газа) стабильно поступающий из некоторого естественного или искусственного источника в единицу времени. Дебит является интегральной характеристикой источника (буровой скважины, трубы, колодца и т.п.), определяющей его способность генерировать продукт, при заданном режиме эксплуатации, зависящей от его связей с прилегающими нефте-, газо- или водоносными слоями, истощения этих слоёв, а также сезонных колебаний (для грунтовых вод). Дебит жидкости выражается в л/с или м³/с, м³/ч, м³/сут; газа - в м³/сут.

Дебит скважины - объём продукции, добываемой из скважины за единицу времени (секунду, сутки, час и др.). Может характеризовать добычу нефти, газа, газоконденсата, воды.

¨       Дебит нефтяных скважин измеряется в кубических метрах либо тоннах в единицу времени (м³/час, м³/сутки).

¨       Дебит газовых скважин измеряется в тысячах кубических метров в единицу времени (тыс. м³/час, тыс. м³/сутки).

¨       Дебит газоконденсатных скважин измеряется в тоннах в единицу времени (тонн/час, тонн / сутки).

5. Геология нефти и газа

Земная кора - верхняя часть литосферы. В масштабах всего земного шара её можно сравнить с тончайшей плёнкой - столь незначительна её мощность. Но даже эту самую верхнюю оболочку планеты мы знаем не очень хорошо. Как же можно узнать о строении земной коры, если даже самые глубокие скважины, пробуренные в коре, не выходят за первый десяток километров? На, помощь учёным приходит сейсмолокация. Расшифровывая скорость прохождения сейсмических волн через разные среды, можно получить данные о плотности земных слоёв, сделать вывод об их составе. Под континентами и океаническими впадинами строение земной коры различно.

Океаническая земная кора более тонкая (5-7 км), чем континентальная, и состоит из двух слоёв - нижнего базальтового и верхнего осадочного. Ниже базальтового слоя находится поверхность Мохо и верхняя мантия. Рельеф дна океанов очень сложен. Среди разнообразных форм рельефа особенно выделяются огромные срединно-океанические хребты. В этих местах происходит зарождение молодой базальтовой океанической коры из вещества мантии. Через глубинный разлом, проходящий вдоль вершин по центру хребта - рифт, магма выходит на поверхность, растекаясь в разные стороны в виде лавовых подводных потоков, постоянно раздвигая в разные стороны стенки рифтового ущелья. Этот процесс называется спредингом. Срединно-океанические хребты возвышаются над дном океанов на несколько километров, а их протяженность достигает 80 тыс. км. Хребты рассекаются параллельными поперечными разломами. Их называют трансформными.

Рифтовые зоны - самые неспокойные сейсмические зоны Земли. Базальтовый слой перекрывают толщи морских осадочных. Континентальная земная кора занимает меньшую площадь (около 40% поверхности Земли), но имеет более сложное строение и гораздо большую мощность. Под высокими горами её толщина измеряется 60-70 километрами. Строение коры континентального типа трёхчленное - базальтовый, гранитный и осадочный слои. Гранитный слой выходит на поверхность на участках, именуемых щитами. Например, Балтийский щит, часть которого занимает Кольский полуостров, сложен породами гранитного состава. Именно здесь велось глубокое бурение, и Кольская сверхглубокая скважина достигла отметки 12 км. Но попытки пробурить весь гранитный слой насквозь оказались неудачными. Шельф - подводная окраина материка - также имеет континентальную кору. То же относится и к крупным островам - Новой Зеландии, островам Калимантан, Сулавеси, Новая Гвинея, Гренландия, Сахалин, Мадагаскар и другим. Окраинные моря и внутренние моря, такие как Средиземное, Чёрное, Азовское, расположены на коре континентального типа.

Скорость струйной миграции газа и нефти зависит, главным образом, от фазовой проницаемости для газа и нефти, пористости нефтегазонасыщен-ной части пласта, а также от вязкости нефти и газа, угла наклона пласта и разности плотности воды, нефти и газа в пластовых условиях. Характер распределения песчаных и глинистых пластов в нефтегазосодержащей толще во многом определяет условия формирования залежей. В случае равномерного чередования глинистых покрышек с пластами-коллекторами при наличии благоприятных условий для вертикальной миграции формируются залежи по всему разрезу комплекса. В пределах нефтегазоносной территории, объединяющей нефтегазовые месторождения, однотипные по условиям формирования залежей. При изучении условий скопления углеводородов необходимо иметь в виду, что формирование залежей нефти и газа происходит в водной среде, причем нефть и газ являются лишь незначительными по объему компонентами пластовых флюидов.

Гидрогеологические факторы во многом определяют условия миграции и аккумуляции нефти и газа. Изучение динамики пластовых вод имеет существенное значение для установления направления миграции углеводородов и определения условий сохранности залежи. Над месторождениями нефти и газа в процессе разрушения последних при определенных условиях отмечается образование залежей серы. Пластовая залежь нефти и газа может накопиться при условии изгиба пластового резервуара в антиклинальную структуру.