Usinskoye-feltet: hovedkjennetegn og funksjoner ved teknologier

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Usinskoye-feltet har vært i drift siden 1977. Utbyggingen er utført under svært vanskelige geologiske forhold knyttet til egenskapene til forekomsten. Reservoarvæske refererer til væsker som er vanskelige å gjenvinne, siden den har en unorm alt høy viskositet. De siste tiårene har imidlertid høyviskositetsoljer blitt ansett som hovedreserven for verdensproduksjon. Reservene deres i Russland varierer ifølge forskjellige estimater fra 30 til 75 milliarder tonn, og de fleste av dem ligger i Volga-Ural-regionen. Derfor har innføringen av forbedret oljeutvinningsteknologi for slike reservoarer blitt spesielt aktuelt.

Hvor er Usinskoye-feltet?

Usinsk oljeforekomst ligger nord-øst i regionen med samme navn i Komi-republikken. Området dekker Pechora-lavlandet og bassenget til Kolva-elven (den høyre sideelven til Usa-elven). Den nærmeste byen er Usinsk. Plasseringen av Usinsk-oljefeltet Lukoil er assosiert med en naturlig overgangssone fra tundraen til taigaen. Klimaet her er skarpt kontinent alt, den gjennomsnittlige årlige temperaturen er -25 °C. Om vinteren, termometeretfaller til -55 °С. Relieffet for dette området er en lav, tungt sumpete slette med forhøyede kuperte områder.

Transportkommunikasjon inkluderer jernbane, elvnavigasjon og levering av helikopter. Oljerørledningen Vozey-Yaroslavl ble lagt over territoriet.

Det er også en forekomst med lignende navn - Malo-Usinskoye-feltet, som ligger sør i Elovsky-distriktet, i Perm-regionen, nær landsbyen Malaya Usa. Den er assosiert med devon- og nedre-midtvisiske lag.

Kort beskrivelse

Dette feltet er begrenset til Timan-Pechersk olje- og gassbasseng, som er av strategisk betydning i drivstoffindustrien i Nordvest-Russland. Det er en av de største i denne olje- og gassprovinsen. Nærhet til salgsmarkeder spiller også en viktig rolle.

Usinskoye-feltet er en fold av bergarter av antiklinisk type, hvis størrelse er 51 km lang, og tykkelsen på det sedimentære dekket er ca. 7-8 km. Oljeforekomster ligger på en dybde på 1 til 3,4 km. Når det gjelder vannkutt, er feltet i et sent stadium av utviklingen, og mengden uttømte reserver er kun 7,7 %. De sørlige og vestlige delene av forekomsten er praktisk t alt ikke dekket av produksjonsboring.

bergarter eksponert av det dypeste borehullet på stigningen av antiklinen (5000 m) tilhører forekomstene fra den nedre siluriske perioden. Utforskede forekomster er preget av fryktinngytende forekomster av det mellomdevonske systemet (mainproduksjonskilden), den øvre perm, samt de visiske, serpukhoviske og famennske scenene, som er fullstendig lokalisert i karbon-nedre perm-komplekset.

Prognosereserver

Balansereserver, hvis utbygging for tiden er økonomisk gjennomførbar, beløper seg til rundt 960 millioner tonn Usinskoye-oljefeltet er det største i Komi-republikken. Oljeproduksjon på den gir mer enn en tredjedel av den totale mengden hydrokarboner som er undersøkt i dette emnet i Den russiske føderasjonen.

Dette volumet skal ifølge foreløpige beregninger være nok til 2030. Under ytterligere leting er en økning i reserver mulig. Operatøren for dette feltet er Lukoil.

Lithology

Nedre devoniske avsetninger i Usinsk-feltet er representert med 3 seksjoner (tykkelsen deres er angitt i parentes):

• lower (>1050 m);
• medium (<175 m);
• upper (909–1079 m).

De er sammensatt av følgende typer bergarter:

• calc-leire;
• marls;
• karbonatleire;
• dolomites;
• anhydritter med mellomlag av leire og mergel.

Visean-scenen består av leire, i den øvre delen begynner en tykk sekvens av karbonatbergarter, som inneholder en forekomst av høyviskøs olje.

Properties of oil

Olje fra Usinsk-feltet har følgende egenskaper:

• densitet - 0,89-0,95 g/cm3;
• svovelholdige forbindelser – 0,45-1,89 %;
• dynamisk viskositet - 3-8 Pa∙s (tunge formasjonsvæsker med høy viskositet);
• maksim alt innhold av harpiksholdige stoffer - 28 % (nordlig område av forekomsten);
• innhold av porfyriner i form av et vanadiumkompleks - opptil 285 nmol/g (økt).

Den kjemiske sammensetningen domineres av følgende forbindelser:

• mettede hydrokarboner: alkaner, gonaner og hopaner;
• arener: naftalen, o-difenylenmetan, fenantren, tetrafen, fluoranten, pyren, perylen, krysen, benzfluorantener, benzpyrener.

Konsentrasjonen av visse typer hydrokarboner varierer over feltområdet. Så i den sørlige delen avsløres den største mengden karboksylsyrer, og i den nordlige delen minimum. Olje fra dette feltet er generelt preget av et høyt innhold av metalloporfyriner og organiske syrer.

Oppdagelseshistorikk

Feltet i Usinsk-regionen ble oppdaget i 1963. I 1968 ble det hentet en kraftig fontene fra en dybde på ca. 3100 m (undersøkelsesbrønn nr. 7), som produserte 665 tonn olje per dag. Lett olje ble produsert i Serpukhov-superhorisonten i 1972. I henhold til den geologiske strukturen ble denne forekomsten opprinnelig klassifisert som enkel.

I 1985 fant forskerne at feltet av feltet er mer komplekst, siden det har soneendringer i forhold (erosjon og brudd i sedimentasjon), som forårsaker skarpe endringer i tykkelsen på produktive lag og ulike typer intervaller. Den tektoniske aktiviteten til individuelle soner forårsaket fremveksten av en vertikalbrudd, som også kompliserer utviklingen av forekomsten.

I 1998 ble den geologiske strukturen til forekomsten revidert. I noen områder ble det funnet fravær av lagdeling i form av utbrudd av plantarvann. Geologer har også etablert utviklingen av rev-type bygninger. Den buede delen av Usinskoye-feltet i den tidlige permperioden steg opp i havbunnens topografi.

Representasjoner om strukturen til forekomsten endret seg stadig etter hvert som ny informasjon dukket opp. Seismisk leting i 2012 viste tilstedeværelsen av et stort antall tektoniske forkastninger - sprekker. De er oftest vertikale og noen ganger gruppert i 3-4 systemer. Sprekker i karbonatbergarter er ikke begrenset til kontaktsonen til to lag, men passerer gjennom flere av dem samtidig.

Høy vertikal oppsprekking og svak skifertetning i den nedre permiske forekomsten forårsaket tap av lett hydrokarbonfraksjon og bidro til dannelsen av et oljefelt med høy viskositet.

Produksjon

Siden reservoarvæsken til Usinskoye-feltet har en unorm alt høy viskositet, er produksjonen ved tradisjonelle metoder (stav, sentrifugalbrønnpumper og andre metoder) vanskelig. I 1990 f alt reservoartrykket til et kritisk nivå. For å løse dette problemet ble spesialister fra det sveitsiske selskapet TBKOM AG invitert. I 1991, sammen med OAO Komineft, ble Nobel Oil-bedriften etablert, hvis ledelse introduserte teknologien for fortrengning av areal olje med damp på feltet. Dette gjorde det mulig å øke reservoarvæskeutvinningen med 4ganger.

Ulike metoder for feltutvikling brukes og testes på forekomstens territorium - boring av skrå og horisontale brønner, metoden for termogravitasjonsdrenering av reservoaret, dampsyklingbehandling, kombinert injeksjon med kjemiske reagenser. Med den eksisterende tykkelsen på formasjonen kan den imidlertid ikke dekkes fullstendig av termisk eksponering. Bare rundt 20 % av volumet av oljereserver dekkes av arealinjeksjon og dampsykling.

I 2002 gikk Nobel Oil konkurs. Selskapet ble kjøpt ut av OAO Lukoil.

En analyse av produksjonen av dette feltet viser at det i gjennomsnitt ble produsert 2 ganger mer olje fra oversvømmede brønner enn blant de som ble stoppet på grunn av lavt reservoartrykk eller fall i produktivitet. I sistnevnte tilfelle skjer avslutningen av driften før fullføringen av utbyggingen av dekkede reservoarene. Dette skyldes deres lave permeabilitet, som kan forbedres ved kunstig termisk behandling.

Varmebehandling

Termogravitasjonsmetoden ble testet for rundt 30 år siden i Canada. Prinsippet er å varme opp reservoaret med varm damp, slik at olje med høy viskositet blir like mobil som vanlig olje.

I den tradisjonelle varianten bores det brønner for produksjon og injeksjon på nabopunkter. På Usinskoye-feltet ble denne teknologien endret - påvirkningen ble gjort fra motsatte brønner på motsatte punkter.

Dampinjeksjonsbrønn i et slikt oppleggboret høyere enn produksjonen. Damp pumpes kontinuerlig inn i den. Et slags ekspanderende dampkammer dannes. Ved grensen faller damp ned i kondensat og strømmer under påvirkning av tyngdekraften inn i bunnhullsonen til produksjonsbrønnen.

Termoelastisk ekspansjon av reservoarvæske skjer ved temperaturer i området 200-320 °C. I tillegg til damp genereres det en stor mengde karbondioksid i reservoaret, noe som bidrar til fortrengning av olje. På grunn av denne prosessen økes oljeutvinningen av brønner med 50%.

Vanninntak

På grunn av tilstedeværelsen av et stort lager av dampinjeksjonsanlegg i området for forekomsten, er det et stort behov for ferskvann. Den leveres av Yuzhny-vanninntaket til Usinsk-oljefeltet, hvor forberedelse, lagring og distribusjon av væske utføres.

I 2017 startet gjennomføringen av prosjektet for teknisk omutstyr av vanninntaket. Tekniske anlegg, vannbehandlingsanlegg, rørledningssystem ble oppdatert, nytt dieselkraftverk ble bygget. Moderniseringen av dette anlegget vil øke den tekniske kapasiteten og øke oljeproduksjonen ved Usinskoye-feltet.