← All posts tagged нефть

SamurXY

Меня интересует, как именно снижение цены на нефть поможет в борьбе со сланцами. Вот положим не рентабельно сланцы добывать при цене в 60-80$ за баррель. Хорошо, выбрасываем на рынок много дешевой нефти, опускаем цену до 30 $. Все сланцы закрылись. Но ведь как только цена вернется на уровень в 60$, сланцы откроются опять. Технологии остались, специалисты тоже. Т.е мало просто в течение полугода держать низкую цену, надо чтобы она всегда была ниже себестоимости сланцев. А если снизить стоимость технологии гидравлического разрыва пласта… учитывая заявления принца, думаю, нас ждет 40-50$ не в ближайшее время а всегда.
Еще хороший вывод – нефть не закончится при нашей жизни точно.
И еще одно. А как низкая цена на нефть повлияет на альтернативные источники энергии. По идее их развитее тоже должно затормозится.

SamurXY

Проекты "Газпром нефти", включая добычу на арктическом шельфе, могут выдержать цену на нефть и $50, и $40 за баррель, сообщил в интервью телеканалу "Россия-24" глава "Газпром нефти" Александр Дюков.

"Проекты компании в РФ устойчивы к цене на нефть и вполне могут выдержать цену и $50, и $40", — сказал глава компании.

Но дальнейшее снижение цен на нефть снизит инвестиции в будущую добычу у всех глобальных компаний. "Это может привести к значительному росту цен на углеводороды", — предупредил Дюков.

"Газпром нефть" в 2014 г. увеличит добычу на 6% до 66 млн тонн.

В 2015 г. инвестиции компании вырастут до 346,4 млрд руб., в этом году "Газпром нефть" направит на развитие 334 млрд руб.

При этом 30% инвестпрограммы компании в 2015 г. приходится на реализацию крупных проектов в добыче – Новый Порт, Мессояха и Приразломное месторождение. Инвестиции в нефтепереработку в 2015 г. планируются в размере 49,2 млрд руб.

В текущем году компания закрепила свои позиции на севере Ямало-Ненецкого АО и в российской Арктике. В апреле компанией отгружена нефть с Приразломного месторождения – первого в России проекта по добыче на арктическом шельфе. Приобретено несколько лицензионных участков в Оренбургской области, где создается новый кластер добычи "Газпром нефти". Продолжается подготовка к промышленной разработке крупных месторождений на севере ЯНАО – Мессояхской группы и Новопортовского. На Долгинском месторождении на шельфе Печорского моря завершились бурение и исследование разведочной скважины.

На иракском месторождении Бадра компания приступила к коммерческой отгрузке нефти и выполнила базовые обязательства перед правительством Ирака по обеспечению добычи в объеме не менее 15 тыс. баррелей в сутки на протяжении 90 дней. Ведется геологическое изучение трех проектов на территории иракского Курдистана

SamurXY

Информация из первых рук о том, как добывается первая в России арктическая нефть, рассказ об уникальных технических решениях, позволивших вести круглогодичную добычу нефти в Арктике, а также специфика работы платформы «Приразломная» в экстремальных условиях среди дрейфующих льдов Печорского моря — обо всем этом и многом другом можно узнать тут shelf-neft.gazprom.ru

SamurXY

Всем известно, что цена на нефть существенно опустилась, но мы, нефтяники, не унываем проекты никто не замораживать не хочет, будем стоять до конца. И на этом фоне шестнадцатого числа в правительстве происходило экстренное заседание. К нему я готовил нашему шефу специальное предложение по налоговому маневру для нефтяных компании по высокобводненному фонду скважин. На данный момент в России имеется около десяти тысяч скважин с обводненностью более 95%. Т.е на 100 тон в сутки добываемой воды приходится меньше 5 т нефти, а затраты на добычу высоки, ведь эту нефть нужно от воды отделить, а затем воду после очистки закачать обратно в пласт. Все прекрасно понимают, что после нового года почти все эти скважины будут остановлены из за экономической нерентабельности. В результате этого упадет добыча, и государство недополучит много денег с налогов и продаж. Я рассчитал матрицу рентабельности такого фонда от налоговой ставки и доход государства. Итогом стала матрица множителей на налог в зависимости от двух факторов – обводненности и дебита жидкости. Так, при обводненности в диапазоне 95%-96% и дебите в диапазоне 100-150 т/сут множитель ставки – 0,9, а при дебите 10-20 т/сут уже 0,5. Минимальная ставка при дебите ниже 10 т/сут и обводненности больше 98% — 0,2 д.ед. Предложение сейчас на рассмотрении, думаю примут, ведь от этого выиграют и недропользователи и государство.
А что вы сделали для поддержки IT в России в кризис?

SamurXY

Лекция №12 Подготовка к эксплуатационному бурению, кусты скважин.
В лекции №5 про разведочное бурение я уже касался того, что есть два способа пробурить скважину – роторное и забойное. Можно вращать буровые трубы на поверхности мотором – это роторное. При этом необходимо проворачивать тонны труб и преодолевать огромное сопротивление за счет кривизны ствола. Попробуйте просверлить дрелью 10 метровую стенку под углом. Это долго и сложно даже без отбора керна, но все равно в разы быстрее, трубы доставать не надо, нужно только довинчивать. Существует другой способ – турбобур, или бурение при помощи забойного двигателя. Вращение осуществляется турбиной на забое, конце скважины, вращается только бур-головка. Принцип прост – по буровой колонне подается раствор, который попадает на турбину или винт и вращает с большой скоростью бур. Турбобур был придуман в СССР в 20-х годах и повысил эффективность бурения в разы, но не для всех пород. youtube.com
Турбобуром, как и роторами, можно управлять, поэтому эксплуатационная скважина как правило не вертикальна. Может бурится в одном месте, а в пласт заходить через километр – два. Скважина длиной в три километра должна точно попасть в заданный 10 метровый круг на расстоянии километра от точки начала бурения. Бурение эксплуатационных скважин сродни артиллерийским стрельбам. Сейчас используется современное геофизическое оборудование для контроля, гироскопы для отслеживания кривизны. Специальные управляемые буровые головки на гибких трубах. Было бы в разы дешевле и проще, если бы можно было бурить вертикалную скважину, но в западной Сибири это невозможно. Дело в том, что скважины должны входить в пласт например по квадратной схеме (шахматная доска) с расстоянием между точками входа в 600 м. В Техасе или Оренбурге бурят вертикали по сетке прямо на поверхности, а у нас кругом мерзлота и болота, озера…отсыпают маленькую площадку и уже из нее управляя траекториями обеспечивают нужную квадратную систему разработки. Осложняется все и наличием болот и мерзлоты. Мерзлота – самая коварная при строительстве вещь. Нужно проложить дорогу до места, либо завозить оборудование вертолетом, либо зимой вездеходами. Песок есть не всегда, а чаще всего он в виде мерзлого камня, который не добыть экскаватором (сломаешь ковш) поэтому песок нужно везти…иногда за 200 км, чтобы насыпать площадку посередине озера. На Каспии отсыпают кусты прямо в море, делают искусственные острова. Одни хитрые Канадцы пошли другим путем. В дельте реки они установили скважины в герметичные бункеры (как ракетные шахты). Во время разлива бункер закрывался, и скважина пережидала месяц паводка. И все было хорошо, пока один бункер не разгерметизировался, что привело к экологической катастрофе. Поэтому от идеи с бункерами отказались. Если у вас есть идеи, как строить скважины без кустов, то я их жду ).
Куст нужен и еще по одной причине – экологической. На кусте должен быть «амбар» для бурового шлама (остатков бурения) , который представляет собой искусственное озеро полтора два метра в глубину и 100*50 м (зависит от объемов бурения). Туда после бурения сливают раствор и шлам. Если амбар зальет, то будет катастрофа. Буровой раствор не должен проникать из амбара в грунтовые воды. Сейчас используют технологии рекуперации раствора, но амбары еще нужны для экстренного слива продукции скважины при аварии. А что это я про амбары … ах да!! Пару лет назад я занимался ликвидацией старых амбаров, закупая кучу оборудования и реагентов. О! Это отдельная история? Как вы думаете можно ликвидировать нефтяной амбар (2000м3 песка хорошо смешенного с нефтью водой и солью. До состояния пригодного к земледелию за пару месяцев?
Приду домой, покажу фотографии и схему кустовой, ведь для буровика это целый мир.
А потом еще покажу, как на кустовой площадке ставят станок и как его двигают. Не грузит у меня картинки тут.

SamurXY

Лекция №11 Краткие итоги, предваряющие основную часть.
Итак, вы решили заняться нефтяным бизнесом в Западной Сибири и заработать кучу денег. Подведем краткий итог того что, необходимо, чтобы этим бизнесом заняться...
1. Купить у государства лицензионный участок, на право пользования недрами (500 миллионов за неисследованный)
2. Провести бурение первой опорной скважины в поддержку сейсмики (100 миллионов)
3. Провести сейсморазведку, выделить куполовидные поднятия в перспективных пластах (250-500 миллионов).
4. В перспективные куполовидные поднятия пробурить поисковые скважины (140 миллионов за одну).
Если нефть мы не нашли, то мы банкроты и тогда….яд-пистолет-веревка окно. Потому, что потратили мы уже полтора миллиарда рублей.
Вот поэтому новые месторождения так медленно ищут, поэтому редко появляются новые нефтяные компании. Положить на рулетку полтора миллиарда рублей может не каждый. Да и крупные нефтяные компании вкладывают больше не в поиск новых месторождений, а в разработку старых, уже открытых. Причем основные открытия были во времена СССР, которые вкладывали огромные средства в разведку.
Положим, одна из скважин нефть дала. Мы открыли месторождение. Рано открывать шампанское. Все только началось.
Нужно поставить месторождение на баланс государства. Выполнить подсчет запасов, и государство обяжет нас бурить разведочные скважины для оценки потенциала месторождения. В лицензии пропишут обязательства компании перед государством.
И здесь нам предстоит судьбоносное решение – продавать или оставить себе.
Как оценить потенциал, как понять окупим ли мы затраты? Как понять есть ли технологии, которые обеспечат рентабельную разработку и какие это технологии?
Для этого есть научные институты, за счет которых и живет Тюмень.
Институт выдал нам рекомендации, и мы защитили в центральном комитете по разработке документ – технологическая схема опытно промышленных работ, в котором прописали что нам нужно делать и сроки.
Главная проблема в Западной Сибири – болота, отсутствие дорог и инфраструктуры.
В Сибири больше половины месторождений не разрабатывают в силу того, что нефть нужно вести до потребителя (НПЗ) трубой или дорогой. А построить трубу – задача не одной компании, а целой страны. Ведь это не просто труба из точки А до точки Б а сложное инженерное сооружение, но об этом после, а пока, если рядом есть магистральный нефтепровод – то это счастье. Договориваемся с Транснефтью (она монополист трубы) и строим врез километров 20-200 за 2 00-2 000 миллионов. Трубу нужно строить, точно зная сколько нефти в пике мы будем добывать. Так был случай продали готовое месторождение Роснефти, все подготовлено к добыче, пик добычи в 6 миллионов в год, идеал а не месторождение. А труба обеспечивает транспорт только 1 миллиона. Спохватились — да поздно, поняли тогда, почему продали им этот участок лицензионный.
Самая главня задача нефтяной науки – оценить по минимуму исходной информации потенциал месторождения. Сколько оно может давать нефти в пике – для расчета требуемой инфраструктуры и экономической целесообразности. В этой работе задействовано несколько тысяч ученых только в Тюмени. И разработан могучий математический аппарат.
Успешный пример Российского стартапа по обеспечению информационной поддержкой нефтяных компании – основанная выпускниками МГУ компания RFD (Rock Flow Dynamics) с гидродинамическим симулятором – T-Navigator . Успешный конкурент западному Shlumberger не только на отечественном, но и на мировом рынке. rfdyn.ru
(не является рекламой, просто пример информационных и математических технологий в нефтянке)

P/S А бурить мы еще и не начали к 11 лекции )))
Дальше могу про бурение и разработку, либо подробнее про нефтяную математику, зависит от ваших пожеланий.

SamurXY

Лекция №10 Добыча нефти. Что такое КИН и зачем нужен государственный контроль
В прошлый раз я рассказал об основных нормативных документах, которые должен предоставить и исполнять недропользователь. Все эти документы и правила отражают фундаментальную войну государства и нефтяных компаний. Дело в том, что цель у бизнеса и государства разная. Компания хочет получить как можно больше прибыли. Государство хочет получить как можно больше прибыли от продажи нефти. В чем же разница? Поясню на примере.
Компания N купила лицензионный участок, в нем содержится 200 миллионов тонн нефти геологических запасов (государство знает сколько там нефти, поскольку само оценивает запасы).
Компании выгодно только «снять сливки» отобрать процентов десять от этих запасов. Т.е пробурить одну скважину в самом центре залежи. Минимальные риски, максимальная окупаемость. Компании все равно, сколько трудноизвлекаемых запасов есть у них. Зачем сложные технологии, если можно взять сразу самый жирный кусочек. Отборы больше 10 % от запасов потребуют бурение новый скважин в плохих зонах, потребуют проведения дорогостоящих работ и в целом снизят рентабельность проекта. На последних стадиях разработки скважины добывают 98% воды а не нефти. Воду нужно утилизировать, нельзя ее сбрасывать в реку (она соленая), нужно закачивать обратно в пласт. Компании выгодно добывать безводную нефть. Пошла вода – остановили скважину, а безводный период это всего 30% от общей накопленной добычи нефти на скважину.
А вот у государства с прибылью все проще. Сколько нефти добыли, столько прибыли и получили. Государству неважны затраты компании на добычу, государству нужно больше нефти!!! Государство знает сколько нефти у компании есть. Есть у тебя 200 миллионов, то будь добр в идеале их и добыть. Но согласитесь, ни одна компания не будет работать себе в убыток. Существует определенная величина добычи нефти, при которой компания еще может получать прибыль. Отношение целевой добычи нефти, которую диктует государство компании к общим запасам нефти месторождения называется коэффициент извлечения нефти, сокращенно КИН. Эта величина утверждается в государственной комиссии подсчета запасов и составляет в среднем 30-40 %. Таким образом, при существующих технологиях из пластов отбирается всего треть нефти, остальное – нерентабельно.
Утвердило государство КИН – 0.5. Разбейся в кровь, но выполни. Государство диктует сколько скважин ты должен пробурить, где их пробурить. Государство диктует технологии, которые компания должна применять, уровни добычи нефти по годам. Каждый шаг компании контролирует государство. Компания должна отчитываться за любое отклонение от утвержденного плана.
Кое кто, кто сидел в тюрьме, а сейчас вышел. Пытался обмануть систему. И этому кое-кому казалась, что он таки обманул. Господин Х не ставил на баланс половину своих запасав и «снимал сливки», обманывал и продавал нефть под видом – технической жидкости для промывки скважины списывая свою добычу. Много юридических и технических способов обмануть государство. Много компаний, боясь нерентабельности и обязательств перед государством, вообще не заявляют об открытии месторождений, но держат эту инфу в голове пытаясь снимать сливки с региона, а не с месторождения не вовлекая пока не рентабельные при существующих технологиях месторождения.

SamurXY

Воскресенье, а я на работе. Начальство объявило что месторождение, которое я курирую — интелектуальное. Теоритически это означает что все элементы его разработки увязаны в единый комплекс, управляющийся программмой, которая работает 24 часа 7 дней в неделю. На практике это означает что я должен работать 24 часа 7 дней в неделю. Ну хоть в Тюмени а не за полярным кругом.

SamurXY

Жуик, привет! Я вернулся из отпуска с Острова Свободы. Приехал после дня в пути, поспал 8 часов — звонок. Вызвали на работу ) Даже чемодан не успел разобрать.
Скоро поделюсь впечатлениями. На кубе нефть точно есть, и ее там много. Терминалы, ГТС, нефтеналивные порты. Проезжая от Гаваны до Варадеро я видел больше скважин чем от Урая до Когалыма.
Море впечатлений.

SamurXY

Лекция №9 Добыча нефти. Немного бюрократии. Скучная, но важная серия лекций.
Для охвата всей картины нефтяной отрасли в целом, очень важно вникнуть в механизм взаимодействия государства с нефтяной отраслью. Вернемся к нашему примеру с дачей и возможным нефтяным морем под ней. Основное правило нашего государства – если земля принадлежит тебе, то недра под этой землей принадлежат государству всегда! Ты не можешь купить или продавать недра без разрешения государства. Ничего с природными ресурсами под твоим участком ты не можешь делать без разрешения. На любую операцию и действие нужно разрешение. На строительство на поверхности – разрешение ростехнадзора, на бурение и разработку – разрешение Минэнерго. Причем как по каждой скважине так и по месторождению.
Чтобы начать заниматься нефтяным бизнесом, достаточно организовать предприятие любой формы собственности. Затем вы получаете разрешение на осуществление сейсмики на выбранной вами территории в ростехнадзоре (собираете миллион сертификатов и допусков, проходите экологическую экспертизу). Для проведения сейсмики необходимо прокладывать просеки и взрывать. В водоохранных зонах и заповедниках этого делать нельзя. Государство все должно проверить.
Если хотите бурить, то участок недр нужно зарегистрировать и только потом получить разрешение на бурение. Естественно, право бурить на участке нужно у государства купить. Затем составляется проект на бурение разведочной скважины, который утверждается в ростехнадзоре. И если скважина дала продукт, то вы будете обязаны поставить запасы месторождения на государственный баланс. Но сделать это пока нельзя, ведь государство не знает сколько нефти вы нашли. Составляется документ, который называется – проект пробной эксплуатации скважины и предприятию выдается -лицензия на право пользования недрами лицензионного участка. В этой лицензии прописан порядок и время исполнения поручения государства. Например в 2014 году пробурить скважину №2, в 2015 поставить запасы на гос-баланс в 2016 пробурить 10 скважин, в 1017 провести сейсмику 3D. Если компания не выполнит пункт лицензии вообще или хотя бы выполнит не вовремя, то государство оставляет за собой право лицензию отобрать.
Этапность выполнения проектных документов для ростехнадзора, государственной комиссии запасов, центрального комитета по разработке и министерства энергетики следующая:
1. Проект пробной эксплуатации по скважине
2. Проект пробной эксплуатации месторождения
3. Подсчет запасов нефти газа и конденсата.
4. Техническое обоснование коэффициента извлечения
5. Технологическая схема разработки месторождения
6. Проект ликвидации месторождения (пока не встречал таких)
Помимо основных документов могу выполнятся работы в оперативном порядке. Например пробурили вы скважину и в ней нефти нет, а по подсчету запасов нефть быть должна – будете любезны составить оперативный подсчет запасов и внести изменение в действующий подсчет.
Хотите испытать новую технологию – составьте проект опытно-промышленной эксплуатации.
По каждой скважине должен быть проект на бурение и ликвидацию. А еще должны быть проекты на обустройство месторождения. И прочее прочее прочее…
Если четно, то я сам не знаю всех тонкостей. Для меня есть два самых важных проектных документа – Техническое обоснование коэффициента извлечения нефти (ТэоКИН) и технологическая схема разработки (ТСР). В ТэоКИН государство в ультимативном порядке диктует недропользователю сколько процентов нефти от запасов он обязан извлечь под угрозой лишения лицензии. В ТСР государство определяет какой объем нефти должен добыть недропользователь и как этот объем распределяется по годам. Вот здесь кроется конфликт государства и недропользователя родом из девяностых (из за чего и закрыли Юкос). Очень важный момент, о котором я расскажу позже.

SamurXY

Лекция №8 первые шаги геологоразведчика. Вызов притока из скважины.
Итак, скважина пробурена, она герметична и изолирована от пласта, геофизическое исследование проведено, мы выделили нужный интервал, который хотим разгерметизировать. Спускаем на кабеле перфорационный заряд, который представляет собой бомбу со шрапнелью. Заряд взрывается напротив целевого интервала, и в эксплуатационной колонне остается серия отверстий, через которые и осуществляется добыча нефти. Так должно быть в идеале. В реальности чаще всего происходит следующее – взрываем заряд, достаем кабель, а нефть и не думала течь. Почему?! В чем дело? А дело в технологии бурения. Помните, я рассказывал про буровой раствор? Что очень важно чтобы давление в растворе было больше, чем давление в пласте, иначе произойдет авария с выбросом. Но если давление в пласте меньше чем в расстворе, то начинается его проникновение. Эффект проникновения бурового раствора в пласт приводит к загрязнению призабойной зоны скважины, мелкие поры забиваются частичками глины и частицами разрушенной при бурении породы. Большое давление запрессовывает частички, превращая коллектор в не коллектор, и нефть мы добывать не можем. Выход есть – бурить так, чтобы давление в растворе и породе были равны. Но наша скважина первая, мы распределение давления по глубине не знаем, а буровые мастера очень боятся аварий, поэтому перестраховываются и делают очень плотные растворы, которые без сомнения забьют призабойную зону скважины, этот эффект по научному называется кольматация.
Очистки проперфарированной призабойной зоны скважины от остатков бурового раствора и цемента называется освоение. Проводится освоение следующим образом. 1. В скважину наливается кислота (чаще всего плавиковая).
2.Спускается свабировочный насос, задача которого аналогична задаче вантуза (очень хорошая аналогия, объясняет и зачем кислота нужна). Поршень с клапаном совершает возвратно-поступательные движения, создавая колебания давления «раскачивает пласт».
3. Если это не помогает – откачиваем из скважины воду от устья до забоя (спускается два шланга на забой и через один качается азот, а через второй отбирается вода и кислота). Гидростатическое давление на пласт уменьшается и буровой раствор вылетает из скважины как пробка из шампанского. Метод называется освоение методом глубокой депрессии. Не для слабонервных метод, очень опасный. В бутылке шампанского давление 6 атм. В скважине давление 250 атм. Газ в шампанском не имеет тенденцию взрываться, а метан очень к этому склонен (именно поэтому азотом заполняют). Редкие смельчаки осваивают так скважины. Опасное это дело, на моей памяти пару раз не получалось… зрелище – ужас! но результат если все правильно, результат получается отличным. Пошла нефть! Не прошло и полгода и девяти лекций.
Думаете теперь все закончилось? )) Нет, все только началось. Основная работа еще впереди. Мы пока нефть только нашли, добывать ее еще нельзя. От первой поисково-разведочной скважины до массовой добычи на месторождении еще большой путь, про который я вам расскажу, если будет желание.

SamurXY

Лекция №7 первые шаги геологоразведчика. Поиск нефти в скважине.
Я уже рассказал вам, что из правильно пробуренной скважине нефть не течет. Огромные 20 метровые фонтаны, бьющие из скважины в фильмах про нефть, сейчас считают аварией и высшей степенью непрофессионализма. А разлив нефти при фонтане – это штрафы и мгновенное увольнение.
Правильная скважина это герметично закрытый изолированный от пласта сосуд, где герметизация достигается за счет стальной трубы (обсадной колонны) и цемента между этой трубой и пластом.
Нефть может находится в интервале всего метр, при общей глубине скважины в 2600 м. Чтобы нефть в скважину пошла этот интервал нужно разгерметизировать, пробить в трубе напротив него отверстия, этот процесс называется перфорация. Спустить заряд, или фрезу и проделать отверстия четко напротив интервала пласта где есть нефть. Метр ниже – вода, метр выше – сухо, глина. Как же определяют нефтяники точную глубину, напротив которой нужно проделать отверстия? Для этой цели служит метод, который называется каротаж, от французского – морковка, картотин (а в википедии глупость написана). Каротаж заключается в спуске зондов в скважину, и первые зонды, напоминающие марковку (кабель сверху и сужение книзу) спустила французская компания Shlumberger. Методов каротажа море, и проводятся они в комплексе. Приведу простой пример работы одного такого комплекса.
Известно, что нейтроны примерно равны по массе протонам, поэтому при столкновении нейтрона с протоном, происходит упругое столкновение (столкновение шариков равной массы) и нейтрон теряет энергию. Протон это водород, поэтому плавно спуская источник нейтронов в скважину и регистрируя отклик по нейтронам, в местах где датчик показал в отклике снижение энергии отраженных нейтронов, можно уверенно утверждать – есть водород! Этот метод называется нейтрон-нейтронный каротаж ННК. Водорода много в воде, нефти и газе т.е в интервал, показавший нам пик по нейтронам это однозначно коллектор, а не глина там что-то есть. Как теперь разделить нефть и воду? Для этого в купе с ННК используется другой метод Импульсный нейтронный С/О каротаж он же ИННК С/О. Суть его в облучении кислорода (пластовая вода) и углерода (пластовая нефть) потоком нейтронов, и регистрации спектра отклика. Захваченные кислородом и углеродом нейтроны переизлучаются с различными энергиями и по спектру можно их разделить. Почему бы не использовать С/О каротаж без ННК? Все просто, углерод есть не только в нефти, но и в карбонатных породах (мел) а их много, потому метод может дать пик там, где нефти нет. Резюмируя:
1. Отклик по нейтронам с низкими энергиями позволяет нам регистрировать наличие в пласте водорода, который может быть только в воде или нефти, но не позволяет нам их различить
2. Отклик по быстрым нейтронам, посылаемым импульсами, позволяет по спектру откликов различать углерод (нефть/карбонат) и кислород (вода).
Методов Каротажа великое множество, и основаны они на разных принципах: электрические, ядерные, ядерно-магнитные, акустические, тепловые, и.п.р. Общее их название — Геофизическое исследование скважины только интерпретация всех методов в комплексе позволяет получить достоверный результат. Для обработки сотен кривых и их интерпретации (результаты интерпретации РИГИС) используются специальный, постоянно совершенствующийся математический аппарат. После интерпретации комплекса кривых ГИС Инженер-геофизик выдает точный интервал перфорации. Ошибка всего на 0,2-0,5 метров и вместо нефти вода, 150 миллионов и месяцы работы на смарку, нефть не нашли, хотя она и была, месторождение не обнаружено. Очень ответственна работа инженера-геофизика.

SamurXY

Лекция №6 первые шаги геологоразведчика. Конструкция скважины.
На прошлой лекции в общих чертах я рассказал, как проходит бурение. Но не осветил очень важную вещь. Помните про буровой раствор, который нужно закачивать при бурении, чтобы создавать противодавление на пласт и чтоб из водяных и газовых пластов не происходили прорывы и не произошло аварии. Представьте, если закончить бурение и оставить скважину под раствором, то добывать мы не сможем. Скинем на поверхности давление и будем в лучшем случае получать воду. На метр нефтяной толщины на глубине 2 600 м. мы имеем минимум 2 000 м водяной толщины. Чтобы добывать нефть нужно изолировать воду. Для этого в скважину спускают трубу — обсадную колонну. После спуска обсадной колонны в пространство между ней и стенками скважины закачивают цемент. Но сделать это сложно, технология выглядит следующим образом – в обсадную колонну заливают цемент, потом спускают продавочную пробку и ей выдавливают цемент из колонны в затрубное пространство. Схематично, как это делают можно увидеть здесь:
youtube.com — на этом видео сначала скважину добурили до проектной глубины, потом спустили обсадную колонну, залили цемент, продавили до тех пор пока он не пошел на поверхности, затем спустили бур меньшего диаметра, разбурили пробку и спустили фильтр на подвеске. Все очень схематично.
Если более подробно:
youtube.com — видео как это происходит реально, красиво, много терминов. Вникать пока ненужно, но общее представление о сложности технологии получить можно.
Цементирование скважины – процесс более сложный, чем бурение. Нужно продавить цемент с глубины более чем два километра. Если в цементе останутся каверны, то пластовая вода и давление разрушит стенки скважины и нефть она давать не будет, будет только вода.
Современные разведочные скважины – скважины со сложной конструкцией. Состоят они обычно из трех интервалов. Первый с трубой самого большого диаметра, в него вставляется труба меньшего диаметра, а в нее, как матрешка труба еще меньшего диаметра. Делается это для изоляции верхних малоплотных и очень проницаемых интервалов.
Разведочная скважина цементируется вся. После цементажа проверяется ее герметичность. Наливается вода и смотрится уровень. Если уровень снижается, или повышается, то есть негерметичность эксплуатационной колонны. Это очень плохо ее нужно устранить. Нет негерметичности – пласт нужно заставить работать проделав в нужном интервале колонны сеть отверстий — перфорация. На нужную глубину спускается заряд (кумулятивный или шрапнельный) и взрывается. Весь вопрос в том, на какую глубину спускать заряд. Как определить интервал где есть нефть по стволу скважины!? ошибись на метр (это меньше десятой процента от глубины скважины) и получишь либо ничего, либо воду. Вопросу поиска нефтяных интервалов по стволу обсаженной (зацементированой) скважины будет посвящена следующая лекция.

SamurXY

Лекция №5 – первые шаги геологоразведчика. Поисковое бурение.
Что важно для нас из прошлых лекций. Первое – нефть находится в ловушке вставшей на пути ее миграции в складке или куполе плотной но проницаемой породы, напоминающей силикатный кирпич. Выше это ловушки находятся сотни слоев, представленных чередованием проницаемых и глинистых пород, наподобие слоистого торта (крем и коржик). Сотни из этих проницаемых слоев наполнены водой, которая фильтруется значительно быстрее нефти.
Мы с вами очень хотим разбогатеть, а поскольку, как мы считаем, нефть это верный путь, начинаем делать сейсмику. Заложили взрыв, расставили датчики, получили сейсмограмму, проинтерпретировали ее и нашли на глубине 2 600 м ниже уровня моря аномалию в виде купола. Предположили, что там есть нефть. Что дальше? А дальше начинаем бурение первой поисковой скважины. Но вот в чем проблема, ровно над самым перспективным куполом находится … озеро глубиной метра два, и болото вокруг. Стандартная ситуация, бывает хуже, пока озеро засыпать не будем. Бурим с сухой площадки, лишь бы машина не утонула. Зимой на гусеницах привозим и собираем мобильную буровую установку (как она выглядит чуть позже).
Бурение бывает двух видов – роторное и забойное. При роторном бурении двигатель находится на поверхности. Буровая колонна захватывается держателем и начинает вращаться постепенно толкаясь вниз. На конце буровой трубы находится долото (буровая головка), которая выглядит вот так halliburton.ru В ее центре находится отверстие в которое при вращение попадает порода керн . Отбор керна при поисковом бурении очень важен, по керну исследуются свойства породы, ищутся нефтепроявления. Но бурение с отборам керна крайне медленно и занимает месяцы. Длина буровой колонны при мобильном бурении всего восемь метров. Т.е пробурили восемь метров, заполнили трубу, достали ее, вытряхнули керн, спустили на восемь метров, привинтили еще одну трубу, бурим следующие восемь метров, поднимаем 16 метров трубы, вытряхиваем следующие восемь метров керна развинчивая все, спускаем, привинчиваем трубы бурим еще 8 метров, достаем 24 метра трубы. Напомню, глубина нашего пласта 2 600 м. Нужно бы проверить все пласты до глубины 4600. Вопрос математикам — сколько раз нам понадобится поднять трубы? Сколько раз нужно свинтить и развинтить трубы по 8 метров?
Следующее – обратите внимание на щели вокруг отверстия в буровой головке. Очень хорошо эти отверстия видны здесь azmth.ru . Эти отверстия нужны для подачи бурового раствора. Раствор служит для трех целей:
1. Охлаждать буровое долото при бурении
2. Выносить разрушенную горную породу на поверхность
3. Создавать противодавление на породу препятствуя ее разрушению и прорыву газа или нефти.
Третий пункт жизненно важен. Представим что мы при бурении вскрыли газовый пласт на глубине 2000м. Давление в пласте 200 атм, гидростатическое, но давление газа одинаково по всему объему. Если давление на пласт при бурении будет 10 или даже 150 атм. то поток газа выкинет из скважины два километра труб как макаронины а потом будет взрыв и все на буровой погибнут. Видишь что буровой раствор начал выливаться из превентора и идет с пузырьками – беги!!! Таких случаев было много.
Чтобы обеспечивать давление бурового раствора на пласт равное гидростатическому, и даже превышать (ведь когда трубы поднимают можно не успеть долить раствор), в воду добавляют соль и глину, плотность его увеличивается, возрастает давление. В разных пластах разное пластовое давление, если раствор слишком тяжелый, он будет уходить в пласт, глина забьет поры и нефть из него уже не получить. Тяжелый раствор – нет аварий но пласт работать не будет. Нужно подбирать концентрацию соли и глины при бурении таким образом, чтобы на каждый пласт выровнять давление. И это только начало, продолжение следует.

SamurXY

Итак, лекция №4 – первые шаги геологоразведчика. Сейсмика.

В прошлых лекциях я рассказал, что такое нефть и как она произошла. Вот что важно для нас из этих теорий:
1. Нефть образуется в процессе преобразования органического материала, находящегося под действием высоких давлений и температур. Примерная глубина образования нефти в Западной Сибири – 4 500 м.
2. После выделения нефти из твердого, спрессованного каменного материала (нефтематеринской породы) она начинает свой путь из зоны с высоким давлением (более 500 атм.) в зоны с низким давлением на поверхности. Этот процесс называется процессом миграции.
Наглядно, но весьма условно это можно представить так. На глубине 4 500 м находится черный твердый камень. В нем под действием высоких температур и давлений начинается превращение органики в нефть. Капли нефти выделяются прямо в микроскопические поры внутри этого камня, повышая его внутреннее давление и в конечном итоге приводя к растрескиванию, разрушая камень изнутри. Освобожденная нефть по трещинам начинает миграцию. Если сверху есть непроницаемая покрышка из глины, то нефть ищет разломы в породе и по ним поднимается выше, если есть проницаемый песчаник, то миграция идет по нему.
3. Стремительный поток нефти, преодолевающий на своем пути сотни метров за тысячу лет, встречает ловушки. Примером такой ловушки может быть складка, куполовидное поднятие из песчаника, ограниченное глинистой покрышкой (самый распространенный тип ловушки-структурная). Или поднимающийся песчаный пласт был разрушен в процессе эрозии (выветривания) и над ним накопилась глина или угли литологически ограниченная ловушка (нефть поднималась по пласту вверх, но пласт уперся в глину. Или пласт был разрушен в результате землетрясения, произошедшего миллионы лет назад, и на пути нефти встал разлом (тектонически ограниченная ловушка).
Наша задача найти такую ловушку и пробурить туда скважину. Акцентирую на этом внимание. Задача геологоразведки – поиск структурных или тектонических ловушек, изгибов песчаных пластов, разломов. Но вот в чем вопрос… размеры достаточно крупного месторождения 5x5 км. (25км2), таких достаточно мало, в Оренбурге, например, месторождения километр на два. Т.е чтобы найти нефть нужно разбурить всю Западную Сибирь скважинами по равномерной сетке 5 на 5 км. Понадобится около ста тысяч скважин, а сколько там стоит одна скважина? Если провести такое бурение в ретроспективе, то только 10% из этого сумасшедшего количества найдут нефть. Россия на коленях...
Но выход есть – сейсмика. Смысл сейсмики в следующем: на небольшой глубине закладывается заряд взрывчатого вещества (кг-250 в т.э). Вокруг заряда ставятся сейсмодатчики, микрофоны, по ровным рядам, радиально расходящимся от заряда. Затем происходит подрыв. Как известно, звуковая волна проходит быстрее через более плотную породу, в нашем случае это глина, а на границе между плотной и менее плотной средой происходит преломление, а при достижении критического угла – отражение. Есть такое понятие – акустическое сопротивление (акустический импеданс), оно у разных пород разное и по нему можно различать свойства пород. Звучит просто, но в реальности выглядит это так – как приведено на картинке по ссылке(http://inter-geo.org/Study/Seismic/Geometry/images/crook09.gif).
(продолжение в каментах)

SamurXY

Итак, лекция №3 Кирпичное введение в геологию и несколько распространенных мифов.

Чтобы двигаться дальше в поиске нефти, нужно понять, как устроены недра. Общаясь с разными людьми я понял, что многие представляют залежь нефти как некое подземное озеро в котором плещется (именно так с волнами, наверное  ) нефть, этакая гигантская пещера, каверна. Нужно только просверлить отверстие, и она сама польется фонтаном. О!! это заблуждение встречается часто и невероятно далеко от реальности (как утверждение о том, что программировать это нажать пару кнопок, а компьютер сам все делает, важно знать на какие кнопки нажимать). Но из заблуждения о пещерной теории вытекает куча следствий, например следующее заблуждение — добыча нефти занятие очень простое, не требующее применение высоких технологий, естественно, что сложного пробурить дырку в подземное озеро и готово, ну максимум насос поставил.
Попробуем разобраться как-же все на самом деле. Есть два основных типа осадочных пород – песчаники и глины. Они отличаются они друг от друга размером образующих частичек. Глина воду не пропускает, что логично, представьте себе глиняный кувшин со стенками толщиной в 5-10 метров, пролежавший в земле 100 миллионов лет. Глины, угли, крайне сцементированные песчаники (аргиллиты) называются в геологии одним словом — неколлектор порода неспособная вмещать и пропускать флюид. Пористость неколлеторов <10%, т.е отношение объема пустот к объему породы 1/10. К коллекторам относятся породы способные вмещать и пропускать флюиды. Как правило, это песчаники и карбонаты (мел). Пористость коллекторов превышает 10%, но редко больше 22%. Пористость обыкновенного белого силикатного кирпича 9-18%. Резюмируя – лучше всего представлять месторождение нефти в виде силикатного кирпича, пористостью, поры которого наполовину заполнены водой, а наполовину нефтью.
Ах… если бы пласты имели характеристики кирпича … но часто бывает намного хуже.

Итак, господа, вот вам задача – имеется силикатный кирпич размером метр на метр, пористостью 15%, половина пор заполнена водой, другая половина – нефтью. Этот кирпич находится на глубине 2 400 метров под землей, а над ним слоями лежат непроницаемые глиняные кирпичи и проницаемые силикатные, примерно 1000 чередований и все силикатные кирпичи заполнены водой, а самые верхние 400 метров это лед с грязью (вечная мерзлота), которая имеет свойство при бурении таять и обваливаться внутрь. Сложная задача, неправдами? В моей практике самая дорогая скважина стоила 500 миллионов рублей… одна скважина… полмиллиарда рублей… Средняя стоимость современной скважины в Восточной Сибири 100-200 миллионов. За что же платят такие деньги и почему скважина это не просто дыра (и даже не технологическое отверстие в земле), как устроена скважина и почему бурить так сложно и дорого разберем через пару лекции.
Кстати, купить старую, но работоспособную баллистическую ракету стоит те же полмиллиарда рублей, стоимость бурения одной скважины за полярным кругом.

SamurXY

Итак, лекция №2 –Откуда нефть произошла.
Споры об этом идут давно и до конца еще не разрешились. Битвы идут уже более 100 лет. Существует два лагеря, один из которых существенно больше, но другой не сдается. А ведь чтобы нефть искать, нужно понять, как нефть появляется. И победа должна быть присуждена тем, кто открыл больше, но и у того и у другого лагеря есть открытия, и тот и другой лагерь опирается на физику химию и математику… давайте окунемся в суть битвы.
Существуют две теории образования нефти: биогенная и абиогенная.
Биогенная теория говорит об образовании нефти в процессе преобразования органического вещества под действием давления и температур, сначала сложная органика разлагается на более простую, потом еще и еще и в конце — метан.
Абиогенная гипотеза противоположна. Нефть синтезируется из метана, поднимающегося из глубины земной коры, чем холоднее, тем более и более сложные органические молекулы синтезируются.
Я приверженец биогенной теории, поэтому о ней поподробнее.
Перенесемся на 350 миллионов лет назад в теплое море, которое находилось на территории современной Западной Сибири. Море было мелкое и очень теплое, планктон умирал и падал на дно океана, и скорость его умирания превышала скорость, с которой планктон мог разложиться. Затем океан поднялся и дно оказалась на поверхности. В результате морская соль покрыла органический субстрат и была погребена под последующими отложениями. Прошло около 200 миллионов лет и над органическим веществом накопился слой осадков до 3-4 км толщиной. Температура поднялась до 150 °C. При этом органические вещества подвергаются термокаталитической деструкции, выделившиеся из материнской породы капли нефти мигрируют по пористой породе, пока не попадают в ловушку чаще всего это купол из пористого песчаника перекрытый сверху глинистой породой. Именно из таких ловушек мы и добываем нефть. То что мы называем месторождением, на самом деле – местозалегания, структурная ловушка в породе, песчаные купола, нефть там не образуется. Процесс миграции и накопления ловушки занимает 150 миллионов лет.
Кажется все просто и понятно, но данная теория не объясняет многих фактов:
1. Количество исходной органики для формирования гиганских месторождений должно было быть колоссальным !! Математические модели осадконакопления, разработанные в институте имени Шпильмана говорят что нужен органический пласт толщиной в километр и площадью с весь ХМАО для формирования одного только Таллиннского месторождения, а как же Самотлор, который совсем рядом и больше? Или месторождения в Персидском заливе, или огромное и очень странное месторождение Белый Тигр, находящееся в пласте из гранита толщиной в 3 километра?
2. Нефть может находиться в кристаллических, в том числе магматических и вулканических, горных породах, залегающих ниже осадочных горных пород.
3. Высокая концентрация в нефтях металлов, в том числе мышьяка, несовместимого с органической жизнью.
Приверженцем неорганической теории был, например Менделеев.
Однако, даже если принять неорганичскую теорию, в процессе миграции из глубин по разломам и проницаемымым песчаникам нефть опять попадает в структурные ловушки. Поэтому по большому счету не важно как нефть образовалась, важно где она находится теперь. А местоположение, местозалегание нефти у всех теорий одно – проницаемые песчаники (или любая другая порода, проводящая флюид) с флюидоупором, глина или любая порода, изолирующая ловушку, встающая на пути дальнейшей миграции на поверхность.
Еще один важный вывод, если верить неогранической теории то нефть есть везде, так как результат дегазации глубинных земных пород процесс повсеместный. Значит и месторождения должны быть везде, и знаете что, раньше это было опровержением теории неорганического происхождения, а теперь… нефть и в правду находят практически везде. Может она есть и под вашим дачным участком, только нужно поискать? В следующий раз разберемся с тем как это делать. Как найти литологическую ловушку и что это вообще такое.

SamurXY

Меня попросили прочитать пару лекций в сентябре, и в Жуик я постараюсь выложить часть из них. Совмещу приятное с полезным. Соберу основную канву. Для Жуика оставлю только вводные научно-популярные статьи. Не вдаваясь в частности.

Итак, лекция №1 – Что такое нефть.
Вопрос что такое нефть на первый взгляд покажется глупым любому мало-мальски образованному человеку. Но это только на первый взгляд. В обычном представлении нефть – это черная текучая жидкость (земляное масло), из которой делают бензин.
В словарях много определений того, что такое нефть, но для себя я нашел одно:
нефтью называют ту часть пластового флюида, которая остается в жидком состоянии после промысловой сепарации добываемой смеси и приведения ее к стандартным условиям: 0,101325 МПа и 20 °С в России или 15,5 °С (60 °F) за рубежом.
Дело в том, что в пластовых условиях нефть может быть газом (такая нефть называется конденсатом) и наоборот, то что в пласте жидкое, на поверхности может быть газообразным, вспомните баллон с пропаном, который жидкий под большим давлением, но при 4 атм. и температуре в 10С он газообразен.
По большому счету разница между легкими нефтями и жирными газами (из которых при снижении давления выпадает жидкость) настолько размыта, что ее почти нет.
Для иллюстрации приведу пример:
В пласте находится газ, содержащий в себе метан, пропан, бутан и этан. Пробурена скважина, которая снижает пластовое давление, растворенный в газе бутан выпадает прямо в пласт и становится жидкостью (на поверхности из скважины по-прежнему идет газ), давление падает еще больше и жидкий бутан в пласте начинает закипать, испаряясь в газ (на поверхности из скважины по прежнему идет газ) и такая ситуация встречается очень часто.
Обратный случай. В пласте находится жидкий бутан. Мы добываем его из скважины и он спокойно течет (зима, Якутия -50), из него можно делать бензин, заливать прямо в бак и ездить, но нефть ли это? Однозначно нет, поскольку жарким якутским летом мы не добудем и капли, да и не купит у нас такую нефть никто (купил бочку, довез до Тюмени, а она испарилась).
Это, то что касается сверхлегких нефтей. Принципиально обратная ситуация с тяжелыми нефтями.
Однажды в моей практике была интересная скважина. Зимой она нефть не давала. Но наступал июнь и скважина начинала фонтанировать. Сначала как из мясорубки шел светлый пластилин, потом к августу бежала чистая светлая нефть, которая хорошо горела и текла. В конце октября все прекращалось. Тут дело в том, что важным компонентом нефти является парафины и асфальтены, которые очень сильно уменьшают подвижность нефти при снижении температуры (парафиновая свечка). Чем их больше, тем более вязкая нефть. Вязкость воды – 0.4, вязкость нефтей Ярегского месторождения 16000, т.е в пласте это камень, или скорее стекло, а добывают такой нефти по 5 тысяч тонн в год. Просто в пласте температуры низкие (-4С, мерзлота), греют пласт паром, и нефть течет.
Резюмируя, нефть, это только такие углеводороды, которые вы можете залить в открытую бочку при температуре в 20С.
А! Совсем забыл... нефть не только черная, она может быть прозрачной зеленая и даже голубая. Все зависит от содержания смол.

SamurXY

Жуик, в рамках своей маленькой программы расширения образования, предлагаю цикл рассказов на тему — "как найти нефть на своем огороде, и что с ней потом делать. Или — нефтяными магнатами не рождаются, нефтяными магнатами становятся".
Краткий очерк должен дать представление о состоянии дел в нефтедобычи и развять некоторые стериотипы.
Кому интересно? )