Usinskoye-felt: hovedkarakteristika og træk ved teknologier

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Usinskoye-feltet har været i drift siden 1977. Dets udvikling er udført under meget vanskelige geologiske forhold forbundet med aflejringens karakteristika. Reservoirvæske refererer til væsker, der er svære at genvinde, da det har en unorm alt høj viskositet. I de seneste årtier er olier med høj viskositet imidlertid blevet betragtet som den vigtigste reserve i verdensproduktionen. Deres reserver i Rusland varierer ifølge forskellige skøn fra 30 til 75 milliarder tons, og de fleste af dem er placeret i Volga-Ural-regionen. Derfor er introduktionen af forbedrede olieudvindingsteknologier til sådanne reservoirer blevet særlig relevant.

Hvor er Usinskoye-feltet?

Usinsk olieforekomst er placeret i den nordøstlige del af regionen af samme navn i Komi-republikken. Dets område dækker Pechora-lavlandet og Kolva-flodens bassin (den højre biflod til Usa-floden). Den nærmeste by er Usinsk. Placeringen af Usinsk-oliefeltet Lukoil er forbundet med en naturlig overgangszone fra tundraen til taigaen. Klimaet her er skarpt kontinent alt, den gennemsnitlige årlige temperatur er -25 °C. Om vinteren, termometeretfalder til -55 °С. Relieffet for dette område er en lav, stærkt sumpet slette med forhøjede bakkede områder.

Transportkommunikation omfatter jernbane, flodnavigation og levering af helikoptere. Vozey-Yaroslavl olierørledningen blev lagt på tværs af territoriet.

Der er også en forekomst med et lignende navn - Malo-Usinskoye-feltet, som ligger i den sydlige del af Elovsky-distriktet, i Perm-regionen, nær landsbyen Malaya Usa. Det er forbundet med devon- og nedre-midtvisiske lag.

Kort beskrivelse

Dette felt er begrænset til Timan-Pechersk olie- og gasbassinet, som er af strategisk betydning i brændstofindustrien i det nordvestlige Rusland. Det er en af de største i denne olie- og gasprovins. Nærhed til salgsmarkeder spiller også en vigtig rolle.

Usinskoye-feltet er en fold af klipper af antiklinisk type, hvis størrelse er 51 km i længden, og tykkelsen af det sedimentære dæksel er omkring 7-8 km. Olieforekomster er placeret i en dybde på 1 til 3,4 km. Med hensyn til vandafskæring er feltet på et sent stadium i udviklingen, og mængden af udtømte reserver er kun 7,7 %. Den sydlige og vestlige del af forekomsten er praktisk t alt ikke dækket af produktionsboringer.

Sten, blotlagt af det dybeste boring på antikliniens stigning (5000 m), tilhører aflejringerne fra den nedre siluriske periode. Udforskede aflejringer er kendetegnet ved frygtelige aflejringer fra det mellemdevonske system (mainproduktionskilde), den øvre perm, samt de visiske, serpukhoviske og famennske scener, som er fuldstændigt placeret i karbon-nedre perm-komplekset.

Forudsigelsesreserver

Balancereserver, hvis udvikling i øjeblikket er økonomisk gennemførlig, beløber sig til omkring 960 millioner tons Usinskoye-oliefeltet er det største i Komi-republikken. Olieproduktion på den giver mere end en tredjedel af den samlede mængde kulbrinter, der er udforsket i dette emne i Den Russiske Føderation.

Dette volumen skulle ifølge foreløbige beregninger være nok indtil 2030. Under yderligere efterforskning er en stigning i reserver mulig. Operatøren af dette felt er Lukoil.

Lithology

Aflejringer i Nedre devon i Usinsk-feltet er repræsenteret af 3 sektioner (deres tykkelse er angivet i parentes):

• lower (>1050 m);
• medium (<175 m);
• øvre (909-1079 m).

De er sammensat af følgende typer sten:

• calc-ler;
• marls;
• carbonatler;
• dolomitterne;
• anhydritter med mellemlag af ler og mergel.

Visean-stadiet består af ler, i dens øvre del begynder en tyk sekvens af karbonatsten, som indeholder en aflejring af højviskositetsolie.

Oliens egenskaber

Olie fra Usinsk-feltet har følgende egenskaber:

• densitet - 0,89-0,95 g/cm3;
• svovlholdige forbindelser – 0,45-1,89%;
• dynamisk viskositet - 3-8 Pa∙s (tunge dannelsesvæsker med høj viskositet);
• maksim alt indhold af harpiksholdige stoffer - 28 % (det nordlige område af aflejringen);
• indhold af porphyriner i form af et vanadiumkompleks - op til 285 nmol/g (øget).

Den kemiske sammensætning domineres af følgende forbindelser:

• mættede kulbrinter: alkaner, gonaner og hopaner;
• arener: naphthalen, o-diphenylenmethan, phenanthren, tetraphen, fluoranthen, pyren, perylen, chrysen, benzfluoranthener, benzpyrener.

Koncentrationen af visse typer kulbrinter varierer på tværs af feltområdet. Så i den sydlige del afsløres den største mængde carboxylsyrer, og i den nordlige del minimum. Olie fra dette felt er generelt karakteriseret ved et højt indhold af metalloporphyriner og organiske syrer.

Opdagelseshistorik

Felten i Usinsk-regionen blev opdaget i 1963. I 1968 blev et kraftigt springvand opnået fra en dybde på omkring 3100 m (efterforskningsbrønd nr. 7), som producerede 665 tons olie om dagen. Let olie blev produceret i Serpukhov-superhorisonten i 1972. Ifølge den geologiske struktur blev denne aflejring oprindeligt klassificeret som simpel.

I 1985 fandt forskerne ud af, at feltet af feltet er mere komplekst, da det har zoneændringer i forhold (erosion og brud i sedimentation), hvilket forårsager skarpe ændringer i tykkelsen af produktive lag og forskellige typer intervaller. Den tektoniske aktivitet af individuelle zoner forårsagede fremkomsten af en vertikalfrakturering, hvilket også komplicerer udviklingen af forekomsten.

I 1998 blev forekomstens geologiske struktur revideret. I nogle områder blev der konstateret fravær af lagdeling i form af udbrud af plantarvande. Geologer har også etableret udviklingen af bygninger af rev-type. Den buede del af Usinskoye-feltet i den tidlige permiske periode steg i havbundens topografi.

Repræsentationer om deponeringens struktur ændrede sig konstant, efterhånden som nye oplysninger dukkede op. Seismisk efterforskning i 2012 viste tilstedeværelsen af et stort antal tektoniske fejl - revner. De er oftest lodrette og nogle gange grupperet i 3-4 systemer. Revner i karbonatsten er ikke begrænset til kontaktzonen af to lag, men passerer gennem flere af dem på én gang.

Høj lodret frakturering og svag skiferforsegling af den nedre permiske aflejring forårsagede tabet af let kulbrintefraktion og bidrog til dannelsen af et højviskositetsoliefelt.

Produktion

Da reservoirvæsken fra Usinskoye-feltet har en unormal høj viskositet, er produktionen ved traditionelle metoder (stang, centrifugalbrøndpumper og andre metoder) vanskelig. I 1990 faldt reservoirtrykket til et kritisk niveau. For at løse dette problem blev specialister fra det schweiziske firma TBKOM AG inviteret. I 1991, sammen med OAO Komineft, blev Nobel Oil-virksomheden etableret, hvis ledelse introducerede teknologien til fortrængning af arealolie med damp på marken. Dette gjorde det muligt at øge reservoirvæskegenvindingen med 4gange.

Forskellige metoder til feltudvikling bruges og testes på aflejringens territorium - boring af skrå og vandrette brønde, metoden til termogravitationel dræning af reservoiret, dampcyklusbehandling, kombineret injektion med kemiske reagenser. Men med den eksisterende tykkelse af formationen kan den ikke dækkes fuldstændigt af termisk eksponering. Kun omkring 20 % af mængden af oliereserver er dækket af arealinjektion og dampcykling.

I 2002 gik Nobel Oil konkurs. Virksomheden blev købt ud af OAO Lukoil.

En analyse af produktionen af dette felt viser, at der i gennemsnit blev produceret 2 gange mere olie fra oversvømmede brønde end blandt dem, der blev stoppet på grund af lavt reservoirtryk eller et fald i produktiviteten. I sidstnævnte tilfælde sker afslutningen af driften før færdiggørelsen af udviklingen af overdækkede reservoirer. Dette skyldes deres lave permeabilitet, som kan forbedres ved kunstig termisk behandling.

Varmebehandling

Termogravitationsmetoden blev testet for omkring 30 år siden i Canada. Dens princip er at opvarme reservoiret med varm damp, så olie med høj viskositet bliver lige så mobil som almindelig olie.

I den traditionelle variant bores brønde til produktion og injektion på nabopunkter. På Usinskoye-feltet blev denne teknologi ændret - påvirkningen skete fra modsatte brønde på modsatte punkter.

Dampindsprøjtningsbrønd i sådan en ordningboret højere end produktionen. Der pumpes konstant damp ind i den. Der dannes en slags ekspanderende dampkammer. Ved dens grænse falder damp ned i kondensat og strømmer under påvirkning af tyngdekraften ind i produktionsbrøndens bundhulszone.

Termoelastisk ekspansion af reservoirvæske sker ved temperaturer i området 200-320 °C. Ud over damp genereres en stor mængde kuldioxid i reservoiret, som bidrager til fortrængning af olie. På grund af denne proces øges olieindvindingen af brønde med 50%.

Vandindtag

På grund af tilstedeværelsen af et stort lager af dampinjektionsanlæg i området for forekomsten, er der et stort behov for ferskvand. Den leveres af Yuzhny-vandindtaget på Usinsk-oliefeltet, hvor forberedelse, opbevaring og distribution af væske udføres.

I 2017 påbegyndtes implementeringen af projektet for teknisk genopretning af vandindtaget. De tekniske faciliteter, vandbehandlingsanlæg, rørledningssystem blev opdateret, et nyt dieselkraftværk blev bygget. Moderniseringen af denne facilitet vil øge den tekniske kapacitet og øge olieproduktionen på Usinskoye-feltet.