Природоохранная разработка месторождений горючего сланца и высоковязкой нефти

Краткое содержание статьи: Воробьев А.Е. (РУДН), Джимиева Р.Б. (Владикавказский горный техникум)Природоохранная разработка месторождений горючего сланца и высоковязкой нефти.
В настоящее время разведанных запасов традиционной нефти (при существующих объемах её освоения) хватит примерно на 40-50 лет. Хотя это вовсе не означает, что за указанный период все запасы нефти будут однозначно исчерпаны. Во-первых, постоянно происходит совершенствование технологий добычи нефти, что позволяет вовлечь в освоение ранее нерентабельные месторождения. Так, предполагается увеличение коэффициента отдачи нефтяных пластов на действующих месторождениях с 30-50% до 65-70%, т.е. в 1,7 раза. Во-вторых, после исчерпания традиционных нефтей наступит период интенсивной разработки месторождений высоковязких (асфальтитовые и битуминозные пески, горючие сланцы, сверхвысоковязкие нефти и др.) разновидностей. В целом мировые потенциальные запасы сверхтяжелой (высоковязкой) нефти (на конец 2006 г.) составляли 585,4 миллиард.т, в том числе: Канада – 222,4; Россия – 184,2; Венесуэла – 163,7; Казахстан – 10,9; Мадагаскар – 5,9; США – 5,5. <неи Причем, современная технология нефтеной добычи, в зависимости от физико-геологических условий залегания в литосфере и свойств (прежде всего — вязкости) нефти, обеспечивает ее извлечение 20-40%, а в пластах с высоковязкой нефтью (свыше 25-30 сП) обычная скважинная технология добычи экономически неэффективна. Поэтому в этих условиях целесообразно применение шахтных инновационных способов разработки. <неи Необходимо отметить, что каждое направление техники и технологии (жизненный цикл которого составляет 70-90 лет и более, а периодичность смены или радикального обновления — 40-60 лет) включает в себя ряд сменяющих друг друга поколений (рис. 1).<неи<неиРис. 1. Схема смены поколений методов <неидобычи нефти:<неи1 — поверхностный сбор нефти; 2 — добыча нефти посредством колодцев; 3 — шахтная добыча высоковязкой нефти; 4 — скважинная добыча фонтанирующей нефти; 5 — карьерные способы разработки месторождений высоковязкой нефти; 6 — скважинная добыча нефти методами заводнения; 7 — тепловые методы добычи высоковязкой нефти; 8 — термические и электротермические методы добычи высоковязкой нефти<неи <неи Кроме этого было установлено, что в переломные периоды в той или иной сфере поднимается волна базисных инноваций, порождающая затем поток улучшающих инноваций и инноваций частично корректирующих сделанные ранее технологии и продукты (табл. 1)
Многочисленными исследованиями показано, что фильтрация нефтей, отличающихся большим содержанием асфальтенов, смол и парафинов, в пористой среде сопровождается существенным отклонением от классических законов Ньютона и Дарси.Поэтому разработка залежей высоковязкой нефти с помощью системы вертикальных скважин, пробуренных с дневной поверхности зачастую связана со значительными трудностями, а открытая разработка – значительным негативным воздействием на окружающую среду (рис. 6). Сравнительная эффективность различных систем разработки <неиместорождений высоковязкой нефти:извлечение нефти из недр; б) геоэкологическая безопасность; в) себестоимость получения нефти; г) внешние ограничения применимости (глубина залегания, трещиноватость массива, климатические факторы и др.); 1 – открытая разработка, 2 – скважинная разработка, 3 – шахтная разработка<неи<неи Так, опытная эксплуатация Ярегского месторождения была начата в 1935 г. с дневной поверхности скважинами, расположенными по сетке 75х100 м. Однако, из-за низкого (не более 2%) коэффициента нефтеотдачи с 1939 г. были вынуждены перейти к шахтной технологии с бурением технологических (рабочих) скважин через 15-25 м из подземных горных выработок. В результате, извлечение высоковязкой нефти повысилось лишь на 4%. <неи Дальнейший опыт промышленной эксплуатации с помощью шахтной дренажно-скважинной технологии показал, что коэффициент нефтеотдачи продуктивного пласта оказался довольно низким. Поэтому в последующей истории разработки Ярегского месторождения нефти вязкостью (12,5-15,3)?103 МПа?с дополнительно были применены различные инновационные способы интенсификации с различной величиной достигаемой нефтеотдачи (табл. 2).<При шахтно-скважинном способе (рис. 7) добычу углеводородного сырья осуществляют с помощью системы горных выработок, сооруженных в битумоносном пласте и пробуренных из них нефтесобирающих скважин. <неи Разработка месторождений природных битумов этим методом осуществляется с довольно высокой плотностью сетки технологических (рабочих) скважин. Причем, эти рабочие скважины сооружают вертикальными, горизонтальными и полого-наклонными (по отношению к залеганию продуктивных пластов).<неи Анализ горно-геологических условий залегания высоковязкой нефти Ярегского месторождения показал, что шахтные системы разработки представляют наибольшую перспективу для освоения этих ресурсов. В частности, если карьеры негативно сказываются на естественном рельефе местности и на геоэкологической ситуации в целом, а скважинные системы для большинства месторождений высоковязкой (более 50…70%) нефти малоэффективны или просто неприемлемы (в силу имеющихся физико-химических свойств высоковязких нефтей), то шахтно-очистная система не так негативно влияет на окружающую среду, обладая при этом многими преимуществами карьерной добычи. Количество подаваемого активного агента (горячей воды, пара, наложение электромагнитного поля)
Группировка основных факторов, определяющих эффективность шахтного освоения месторождений высоковязкой нефти<неи

Еще записи на эту же тему:

Метки:


Страницы: 1 2 3

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2017 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.