ОГЛАВЛЕНИЕ 3
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ТЯЖЕЛОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ 6
1.1 Классификация нефтей 6
1.2 Запасы тяжелого углеводородного сырья 10
1.2.1 Запасы в мире 10
1.2.2 Запасы в России 12
1.3 Технологии разработки месторождений тяжелого углеводородного сырья 14
1.3.1 Карьерный и шахтный способы разработки 15
1.3.2 «Холодные» способы добычи 16
1.3.3 Тепловые методы добычи 22
1.3.4 Технологии внутрипластового каталитического облагораживания 35
2. ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТЯЖЕЛОГО
УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ НА РАЗЛИЧНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ 40
2.1 Природные битумы Татарстана 40
2.2 Ярегское месторождение (Республика Коми) 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 52
Еще совсем недавно энергетический кризис казался невероятным, но сейчас уже близится тот момент, когда человечество столкнется с жесточайшей нехваткой энергоресурсов. Это связано со стремительным технологическим ростом и развитием транспортной индустрии, что означает интенсификацию производства и, соответственно, интенсивное использование полезных ископаемых. В то же время, запасы традиционных легких нефтей постоянно истощаются, как следствие, все большее внимание обращается к так называемым нетрадиционным или альтернативным источникам углеводородного сырья (УВ-сырья), к которым относят тяжелые высоковязкие нефти, природные битумы, газогидраты шельфовых месторождений и другие. Добыча таких углеводородов требует особого подхода, что связано, в первую очередь, с особенностями их состава и геолого-физическими характеристиками месторождений, в которых они залегают, поэтому такие запасы УВ - сырья принято называть трудноизвлекаемыми (ТИЗ). В настоящее время существует большое разнообразие технологий разработки месторождений с нетрадиционными источниками УВ-сырья, отличающихся технологическими и экономическими параметрами, в том числе критериями применимости к тому или иному месторождению.
Целью настоящей работы является сравнительная характеристика методов разработки месторождений с тяжелым углеводородным сырьем.
Проведен анализ современных технологий, применяемых для добычи тяжелых высоковязких нефтей и природных битумов. Рассмотрены также способы разработки Ашальчинского месторождения (Республика Татарстан) и Ярегского месторождения (Республика Коми). Технологии характеризуются различными технологическими и экономическими характеристиками, применение их должно быть обосновано с точки зрения эффективности. Каждая технология должна быть адаптирована к конкретным месторождениям, в зависимости от свойств нефти и геологических условий.
Основной проблемой в настоящее время является высокая стоимость применения тепловых методов воздействия на пласт с тяжелым УВ-сырьем, связанная, в первую очередь, с необходимостью применения больших объемов пара для прогрева пласта. Перед нефтяниками стоят важные задачи снижения стоимости работ при увеличении их эффективности. Тепловые методы разработки и в будущем останутся основными способами разработки месторождения с тяжелыми высоковязкими нефтями и природными битумами.
1. Прохоров, А.М. Большая советская энциклопедия в 30 т. Т.3 / под ред. А.М. Прохорова.- 3-е изд.- М.: Советская энциклопедия, 1970. - 590 с.
2. Липаев, А.А. Разработка месторождений тяжелых нефтей и природных битумов : [учеб. пособие] / А.А. Липаев. - М.: Институт компьютерных исследований, 2013 .— 484 с.
3. Успенский, В.А. Основы генетической классификации битумов / В.А. Успенский [и др.]. — Л.: Недра, 1964. — 266 с.
4. Муратов, В.Н. Геология каустобиолитов/ В.Н. Муратов. — М.: Высш. Шк., 1970. —359 с.
5. Klubov, B.A. A new scheme for the formation and classification of bitumens / B.A. Klubov // J. Petrol. Geol. 1993.Vol. 16, №3. - Р. 335-344.
6. Методические рекомендации по применению Классификации запасов и ресурсов нефти и горючих газов, утвержденные распоряжением Минприроды России от 01.02.2016г. № 3-р [Электронный ресурс]. - 32 с. - Режим доступа: http://www.gkz- rf.ru/sites/default/files/docs/metodicheskie rekomendacii po primeneniyu nkz utverzhdenn ye.pdf
7. Курочкин, А. К. Синтетическая нефть / А. К. Курочкин, С. Л. Топтыгин // Сфера Нефтегаз. - 2010. - № 1. - С. 92-105.
8. Пшеницын, М.С. Тяжелая нефть. Фильм Сергея Брилева. 2011 [Электронный ресурс] / М.С. Пшеницын // Все о нефти. - Режим доступа: http://vseonefti.ru/neft/tyazhelaya-neft.html
9. Щепалов, А.А. Тяжелые нефти, газовые гидраты и другие перспективные источники углеводородного сырья: Учебно-метод. пособие / А.А. Щепалов. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2012. -93 с.
10. Каюкова, Г.П., Свойства тяжелых нефтей и битумов пермских отложений Татарстана в природных и техногенных процессах / Г.П. Каюкова, С.М. Петров, Б.В. Успенский - М.: ГЕОС, 2014. - 299 с.
11. Макаревич, В.Н. Ресурсный потенциал месторождений тяжелых нефтей европейской части Российской Федерации [Электронный ресурс] / В.Н. Макаревич, Н.И. Искрицкая, С.А. Богословский // Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2012. - Т. 7. - №3. - 16 c. - Режим доступа: http://www.ngtp.ru/rub/6Z43 2012.pdf
12. Башкирцева, Н.Ю. Высоковязкие нефти и природные нефти / Н.Ю. Башкирцева // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 19. - С. 296299
13. Тарасюк, В.М. Высоковязкие нефти и природные битумы: проблемы и повышение эффективности разведки и разработки месторождений / В.М. Тарасюк // Сова. - 2014. - №2 (21). - С. 121-125
14. Пшеницын, М.С. Сага о нефтяных песках Канады [Электронный ресурс] / М.С. Пшеницын // Все о нефти. - Режим доступа: http://vseonefti.ru/upstream/neftvanye-peski- kanady.html
15. Извлечение природных битумов, сверхтяжелых нефтей и их переработка в синтетическую нефть. Современные технологии, технико-инвестиционные показатели установок и перспективные направления развития на мировом рынке: Отчетсправочник, Спб.: ПРИМА-ХИММАШ, 2005. - 235 с.
16. Heavy Oil // Journal of petroleum technology. - March, 2008. - P. 84-93.
17. Guo, K. In-situ heavy and extra-heavy oil recovery: A review / K. Guo, H. Li, Zh. Yu // Fuel. - 2016. - Vol 185. - P. 886-902.
18. Koci, P. F. Peace River Carmon Creek project - optimization of cyclic steam stimulation through experimental design / P. F. Koci, J. G. Mohiddin // SPE 109826. - The 2007 SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Anaheim, California, 11-14 November. - 2007.
19. Steam injection (oil industry) // Wikipedia, the free encyclopedia. - Access through: https://en.wikipedia.org/wiki/Steam injection (oil industry)
20. Butler, R.M. The gravity drainage of steam-heated heavy oil to parallel horizontal wells / R.M. Butler, D.J. Stephens // Journal of Canadian petroleum technology. - 1981. - Vol. 2. - Is. 20. - P. 90-96.
21. Jimenez, J. The field performance of SAGD projects in Canada / J. Jimenez // International petroleum technology conference, international petroleum technology conference, Kuala Lumpur, Malaysia; 2008.
22. Canada Oil Sands Project // Japan Petroleum Exploration Co. website. - Access through: https://www.iapex.co.ip/english/business/ep o/canada oilsands.html
23. Пшеницын, М. Метод парогравитационного дренажа (SAGD) [Электронный ресурс] / М. Пшеницын // Эксплуатация арматуры. - 2014. - № 91. - С. 72-75. - Режим доступа: http://www.valve-industry.ru/pdf site/91/91 72-75 sagd.pdf
24. Butler, R. The steam and gas push (SAGP) / R. Butler // Journal of Canadian petroleum technology. - 2013. - Vol. 3. - Is. 38. - P. 54-61.
25. Shah, A. A review of novel techniques for heavy oil and bitumen extraction and upgrading / A. Shah, R. Fishwick, J. Wood, G. Leeke, S. Rigby, M. Greaves // Energy & Environmental Science. - 2010. - Vol. 6. - Is. 3. - P. 700-714.
26. Гимаев, И.Х. Совершенствование технологии добычи природного битума (на примере Мордово-Кармальского месторождения) : дисс. ... канд. тех. наук : 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений / Гимаев Ирек Ханифович. - Уфа, 2014. - 121 с.
27. Pilot plant demonstrates toe-to-heel air injection oil sands recovery process [Электронный ресурс] // Ausenco. - Access through: https://www.ausenco.com/en/whitesands-thai-pilot-plant
28. Hart, A. Control of Catalyst Deactivation in THAI-CAPRI Process for In-Situ Oils and Recovery and Upgrading / A.Hart, G. Leeke, J. Wood // The Proceedings for the 2012 World Heavy Oil Congress/ - WHOC12-129. - 12 p.
29. Каюкова, Г. П. Влияние каталитического эффекта минералов на гидротермальные преобразования тяжелой нефти / Г.П. Каюкова, И.М. Абдрафикова, И.Р. Сахибгареев, И.П. Косачев, Г.В. Романов // Технологии нефти и газа. - 2012. - №5. - С. 43-48.
30. Абдрафикова, И.М. Состав сверхвязких нефтей и природных битумов и превращения их высокомолекулярных компонентов в гидротермально-каталитических процессах : дисс. ... канд. хим. наук : 02.00.13 - Нефтехимия / Абдрафикова Ильмира Маратовна. - Казань, 2018. - 173 с.
31. Fan, H. The catalytic effects of minerals on aquathermolysis of heavy oils / H. Fan, Y. Zhang, Y. Lin. // Fuel. - 2004. - Vol. 83. - No. 13-14. - P. 2035-2039
32. Bayat, E.A. Impact of metal oxide nanoparticles on enhanced oil recovery from limestone media at several temperatures / E.A. Bayat, R. Junin, A. Samsuri, A. Piroozian, M. Hokmabadi // Energy Fuels. - 2014. - Vol. 10. - Is. 28. - P. 6255-6266.
33. Hyne, J. B. Aquathermolysis of heavy oil / J.B. Hyne, J. W. Greidanus, J. D. Tyrer, D. Verona, C. Rizek, P. D. Clark, R. A. Clarke, J. Koo // The proceedings of the Second International conference of heavy crude and tar sands, Caracas, Venezuela. - 1982. - P. 2530.
34. Zamani, A. Experimental study on transport of ultradispersed catalyst particles in porous media / A. Zamani, B. Maini, P.P. Almao // Energy Fuels. - 2010. - Vol. 9. -Is. 24. - P. 4980-4988.
35. Hashemi, R. In situ upgrading of Athabasca bitumen using multimetallic ultradispersed nanocatalysts in an oil sands packed-bed column: Part 1. Produced liquid quality enhancement / R. Hashemi, N.N. Nassar, P.P. Almao // Energy Fuels. - 2014. - Vol. 2. - Is.
28. - P. 1338-1350.
36. Hashemi, R. In situ upgrading of Athabasca bitumen using multimetallic ultradispersed nanocatalysts in an oil sands packed-bed column: Part 2. Solid analysis and gaseous product distribution / R. Hashemi, N.N. Nassar, P.P. Almao // Energy Fuels. - 2014. - Vol. 2. - Is. 28. - P.1351-1361
37. Donaldson, E. C. Enhanced Oil Recovery I - Fundamentals and Analyses / E. C. Donaldson, E. V. Chilingarian, T. F. Yen, // Elsevier Sci. Pub., Amsterdam. - 1985.
38. Муслимов, Р. Х. Повышение роли методов увеличения нефтеотдачи в
обеспечении воспроизводства запасов нефти / Р. Х. Муслимов // Георесурсы. - 2007. - Т. 22. - № 3. - С. 2-7.
39. Хисамов, Р.С. Подготовка к освоению месторождений природных битумов Республики Татарстан / Р.С. Хисамов, Н.С. Гатиятуллин, И.Е. Шаргородский // Нефтяное хозяйство. - 2006. - № 2. - С. 42-46.
40. Хисамов, Р.С. Этапы освоения залежей битума в Республике Татарстан / Р.С. Хисамов [и др.] // Нефтяное хозяйство - 2007. - № 7. - С. 43-45
41. Каюкова, Г.П. Технологические качества природных битумов Татарстана в
зависимости от химических и геохимических характеристик их состава / Г.П. Каюкова [и др.] // Нефтяное хозяйство. - 2008. - № 1. - С. 22-27.
42. Каюкова, Г. П. Химия и геохимия пермских битумов Татарстана / Г. П. Каюкова, Г. В. Романов, Р. Х. Муслимов, Л. П. Лебедев, Г. А. Петров. - М.: Наука, 1999. - 304 с.
43. 1 млн т сверхвязкой нефти добыла Татнефть на Ашальчинском месторождении [Электронный ресурс] // Техническая библиотека Neftegaz.ru. - 24 февраля 2016 г. - Режим доступа: https://neftegaz.ru/news/view/146597-1-mln-t-sverhvyazkoy-nefti-dobyla- Tatneft-na-Ashalchinskom-mestorozhdenii
44. Оноприюк, В. Горячая нефть Яреги / В. Оноприюк, Д. Голиков //
Трубопроводный транспорт нефти. - 2017. - № 1. - С. 42-45
45. Коноплев, Ю.П. Термошахтная разработка месторождений с тяжелыми нефтями и природными битумами (на примере Ярегского нефтяного месторождения) / Ю.П. Коноплев, В.В. Питиримов, В.П. Табаков, Б.А. Тюнькин // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2005. - Семинар № 15. - С. 246-253
46. Ярегское нефтяное месторождение [Электронный ресурс] // Petrolibrary. - Режим доступа: http://petrolibrarv.ru/xarakteristika-nefti-vaogskogo-mestorozhdeniya.html
47. Тяжелая нефть [Электронный ресурс] // «Знай наших!». - 3 января 2013. - №35.- Режим доступа: http://www.znainashix.ru/article/tvaghelava-neft-455/
48. Калинина, А.А. Геолого-экономическая оценка комплексного использования Ярегской тяжелой нефти / А.А. Калинина, Е.П. Калинин // Известия Коми научного центра УрО РАН. - 2013. - Т. 15. - № 3. - С. 110-117.
49. Ярегское месторождение [Электронный ресурс] / nftn.ru. - Режим доступа: http://www.nftn.ru/oilfields/russian oilfields/komi respublika/jaregskoe/46-1-0-697
50. Публичный аналитический доклад по направлению научно-технологического развития «Новые технологии добычи и использования углеводородного сырья», Москва, 2014 г., 452 с.