Усинское кен орны: технологиялардың негізгі сипаттамалары мен ерекшеліктері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Усинское кен орны 1977 жылдан бері пайдалануда. Оны игеру кен орнының сипаттамаларына байланысты өте күрделі геологиялық жағдайларда жүзеге асырылады. Резервуарлы сұйықтық деп қалпына келтіру қиын сұйықтықтарға жатады, өйткені оның тұтқырлығы әдеттен тыс жоғары. Дегенмен, соңғы онжылдықтарда жоғары тұтқырлығы бар мұнайлар әлемдік өндірістің негізгі қоры болып саналады. Олардың Ресейдегі қорлары, әртүрлі бағалаулар бойынша, 30-дан 75 миллиард тоннаға дейін жетеді және олардың көпшілігі Еділ-Орал аймағында орналасқан. Сондықтан мұндай қабаттар үшін мұнай өндірудің жетілдірілген технологияларын енгізу ерекше өзекті болды.

Усинское кен орны қайда?

Усинск мұнай кен орны Коми Республикасындағы аттас аймақтың солтүстік-шығысында орналасқан. Оның ауданы Печора ойпаты мен Колва өзенінің алабын (Уса өзенінің оң саласы) алып жатыр. Ең жақын қала - Усинск. Лукойлдың Усинск мұнай кен орнының орналасуы тундрадан тайгаға дейінгі өтпелі табиғи аймақпен байланысты. Мұндағы климат күрт континенттік, жылдық орташа температура -25 °C. Қыста термометр-55 °С дейін төмендейді. Бұл аймақтың рельефі биік таулы аймақтары бар аласа, қатты батпақты жазық.

Көлік коммуникацияларына теміржол, өзен навигациясы және тікұшақ жеткізу кіреді. Территория арқылы Возей-Ярославль мұнай құбыры тартылды.

Сондай-ақ осыған ұқсас кен орны бар - Мало-Усинское кен орны Еловск ауданының оңтүстігінде, Пермь облысында, Малая Уса ауылының жанында орналасқан. Ол девон және төменгі-орта визей қабаттарымен байланысты.

Қысқаша сипаттама

Бұл кен орны Ресейдің солтүстік-батысындағы отын өнеркәсібінде стратегиялық маңызы бар Тиман-Печерск мұнай-газ бассейнімен шектеледі. Бұл осы мұнай-газ провинциясындағы ең үлкендердің бірі. Сату нарықтарына жақындығы да маңызды рөл атқарады.

Усинское кен орны – көлемі ұзындығы 51 км, шөгінді жамылғысының қалыңдығы 7-8 км шамасында болатын антиклинальды типтегі тау жыныстарының қатпары. Мұнай кен орындары 1-ден 3,4 км-ге дейінгі тереңдікте орналасқан. Суды кесу бойынша кен орны игерудің кеш сатысында, ал сарқылған қор мөлшері небәрі 7,7% құрайды. Кен орнының оңтүстік және батыс бөліктері өндірістік бұрғылаумен іс жүзінде қамтылмаған.

Антиклинальдың (5000 м) көтерілуіндегі ең терең ұңғымамен ашылған тау жыныстары төменгі силур кезеңінің шөгінділеріне жатады. Барланған кен орындары орта девондық жүйенің терригендік кен орындарымен сипатталады (негізгіөндіріс көзі), жоғарғы пермь, сондай-ақ толығымен карбон-төменгі пермь кешенінде орналасқан визей, серпухов және фамен кезеңдері.

Болжамдық резервтер

Бүгінгі таңда игеру экономикалық тұрғыдан мүмкін болатын баланстық қорлар шамамен 960 млн тоннаны құрайды. Усинское мұнай кен орны Коми Республикасындағы ең ірі кен орны болып табылады. Ондағы мұнай өндіру Ресей Федерациясының осы субъектісінде барланған көмірсутектердің жалпы көлемінің үштен бірінен астамын қамтамасыз етеді.

Бұл көлем, алдын ала есептеулер бойынша, 2030 жылға дейін жеткілікті болуы керек. Қосымша барлау кезінде қорлардың ұлғаюы мүмкін. Бұл кен орнының операторы – Лукойл.

Литология

Усинск кен орнындағы төменгі девон шөгінділері 3 бөліммен берілген (олардың қалыңдығы жақшада көрсетілген):

• төмен (>1050 м);
• орта (<175 м);
• жоғарғы (909-1079 м).

Олар келесі жыныстардан тұрады:

• калк-саз;
• marls;
• карбонатты саздар;
• доломит;
• саздар мен мергельдердің аралық қабаттары бар ангидриттер.

Виза кезеңі саздардан тұрады, оның жоғарғы бөлігінде тұтқырлығы жоғары мұнай кенінен тұратын карбонатты жыныстардың қалың тізбегі басталады.

Мұнайдың қасиеттері

Усинск кенішіндегі мұнай келесі сипаттамаларға ие:

• тығыздығы - 0,89-0,95г/см3;
• құрамында күкірт бар қосылыстар – 0,45-1,89%;
• динамикалық тұтқырлық - 3-8 Па∙с (ауыр, тұтқырлығы жоғары түзілу сұйықтары);
• шайырлы заттардың максималды мөлшері - 28% (кен орнының солтүстік ауданы);
• ванадий кешені түріндегі порфириндердің мөлшері – 285 нмоль/г дейін (артқан).

Химиялық құрамында келесі қосылыстар басым:

• қаныққан көмірсутектер: алкандар, гонандар және гопандар;
• арендер: нафталин, о-дифениленметан, фенантрен, тетрафен, фторантен, пирен, перилен, хрисен, бензфторантендер, бензпирендер.

Көмірсутектердің белгілі бір түрлерінің концентрациясы кен орны бойынша әр түрлі болады. Сонымен, оның оңтүстік бөлігінде карбон қышқылдарының ең көп мөлшері, ал солтүстік бөлігінде ең аз мөлшері анықталады. Бұл кен орнының мұнайы негізінен металлопорфириндер мен органикалық қышқылдардың жоғары мөлшерімен сипатталады.

Табу тарихы

Усинск облысындағы кен орны 1963 жылы ашылды.1968 жылы шамамен 3100 м тереңдіктен қуатты субұрқақ алынды (No7 барлау ұңғымасы), одан тәулігіне 665 тонна мұнай өндірілді. 1972 жылы Серпухов супергоризонтында жеңіл мұнай өндірілді. Геологиялық құрылымы бойынша бұл кен бастапқыда қарапайым деп жіктелген.

1985 жылға қарай ғалымдар кен орнының учаскесі күрделірек екенін анықтады, өйткені оның жағдайында зоналық өзгерістер (эрозия және шөгінділердің үзілуі) бар, бұл өнімді қабаттардың қалыңдығының күрт өзгеруіне және аралықтардың әртүрлі түрлеріне әкеледі.. Жеке аймақтардың тектоникалық белсенділігі вертикальдың пайда болуына себеп болдысыну, бұл да кен орнын игеруді қиындатады.

1998 жылы кен орнының геологиялық құрылымы қайта қаралды. Кейбір аймақтарда табан суларының атқылауы түрінде қабаттасудың жоқтығы анықталды. Сондай-ақ, геологтар риф типті ғимараттардың дамуын белгіледі. Ерте пермь дәуіріндегі Усинское кен орнының арка тәрізді бөлігі теңіз түбінің топографиясында көтерілді.

Жаңа ақпарат пайда болған сайын депозит құрылымы туралы өкілдіктер үнемі өзгеріп отырды. 2012 жылы жүргізілген сейсмикалық барлау тектоникалық бұзылыстар – жарықшақтар санының көп екендігін көрсетті. Олар көбінесе тік және кейде 3-4 жүйеге топтастырылған. Карбонатты жыныстардағы жарықтар екі қабаттың жанасу аймағымен шектелмейді, олардың бірнешеуінен бірден өтеді.

Төменгі пермь кен орнының жоғары тік жарылуы және әлсіз тақтатас тығыздағыштары жеңіл көмірсутектік фракцияның жоғалуына әкеліп соқты және тұтқырлығы жоғары мұнай кен орнының пайда болуына ықпал етті.

Өндіріс

Усинское кен орнының қабат сұйықтығы қалыптан тыс жоғары тұтқырлыққа ие болғандықтан, оны дәстүрлі әдістермен (штангалық, орталықтан тепкіш ұңғыма сорғылары және басқа әдістермен) алу қиын. 1990 жылға қарай қабаттағы қысым критикалық деңгейге дейін төмендеді. Бұл мәселені шешу үшін швейцариялық TBKOM AG компаниясының мамандары шақырылды. 1991 жылы «Коминефть» ААҚ-мен бірлесіп «Нобель Ойл» кәсіпорны құрылды, оның басшылығы кен орнында мұнайды бумен ығыстыру технологиясын енгізді. Бұл резервуар сұйықтығын алуды 4 есе арттыруға мүмкіндік бердірет.

Кенді игерудің әртүрлі әдістері - көлбеу және көлденең ұңғымаларды бұрғылау, қабаттың термогравитациялық дренаждау әдісі, бу айналымымен өңдеу, химиялық реагенттермен аралас айдау әдісі қолданылады және сыналады. Дегенмен, қабаттың бар қалыңдығымен оны термиялық әсермен толығымен жабу мүмкін емес. Мұнай қоры көлемінің шамамен 20%-ы ғана аймақтық айдау және бу айналымымен жабылады.

2002 жылы Nobel Oil банкротқа ұшырады. Компанияны «Лукойл» ОАО сатып алды.

Бұл кен орнындағы өндірісті талдау көрсеткендей, қабат қысымының төмендеуі немесе өнімділіктің төмендеуі салдарынан тоқтап қалған ұңғымаларға қарағанда, су басқан ұңғымалардан орташа есеппен 2 есе көп мұнай өндірілген. Соңғы жағдайда пайдалануды тоқтату жабық су қоймаларын игеру аяқталғанға дейін орын алады. Бұл олардың төмен өткізгіштігіне байланысты, оны жасанды термиялық өңдеу арқылы жақсартуға болады.

Жылумен өңдеу

Термогравитациялық әдіс Канадада шамамен 30 жыл бұрын сыналған. Оның принципі – резервуарды ыстық бумен жылыту, осылайша тұтқырлығы жоғары май кәдімгі май сияқты жылжымалы болады.

Дәстүрлі нұсқада өндіруге және айдауға арналған ұңғымалар көрші нүктелерде бұрғыланады. Усинское кен орнында бұл технология өзгертілді - соққы қарама-қарсы нүктелердегі қарама-қарсы ұңғымалардан жасалды.

Бұндай схемада жақсы бүркуөндіруден жоғары бұрғыланады. Оған үздіксіз бу айдалады. Кеңейтетін бу камерасының бір түрі қалыптасады. Оның шекарасында бу конденсатқа түсіп, ауырлық күшінің әсерінен өндіру ұңғысының түпкі аймағына түседі.

Қабат сұйықтығының термосерпімді кеңеюі 200-320 °C аралығындағы температурада жүреді. Қабатта будан басқа көп мөлшерде көмірқышқыл газы түзіледі, бұл мұнайдың ығысуына ықпал етеді. Осы процестің арқасында ұңғымалардың мұнай беруі 50%-ға артады.

Су қабылдау

Кен ауданында бу айдау қондырғыларының көп қоры болуына байланысты тұщы суға деген қажеттілік көп. Оны сұйықтықты дайындау, сақтау және тарату жүзеге асырылатын Усинск мұнай кәсіпшілігінің Южный су алғышы қамтамасыз етеді.

2017 жылы су алуды техникалық қайта жарақтандыру жобасын жүзеге асыру басталды. Техникалық қондырғылар, су тазарту құрылыстары, құбыр жүйесі жаңартылды, жаңа дизельдік электр станциясы салынды. Бұл нысанды жаңғырту техникалық мүмкіндіктерді арттырып, Усинское кен орнында мұнай өндіруді арттырады.