Информация о курсе

КУРС 4; СЕМЕСТР 8

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: геология, структурная геология, геология нефти и газа, физика пласта

КОРЕКВИЗИТЫ: рациональный комплекс поисково-разведочных работ на нефть и газ

 Общей целью дисциплины является приобретение студентами базовых знаний о физических процессах в продуктивном пласте при извлечении нефти, об основных тенденциях развития топливно-энергетического комплекса страны, научно-технических проблемах нефтегазодобывающей отрасли, перспективах развития техники и технологии нефтегазодобычи.

В результате освоения данной дисциплины специалист приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц2, Ц3, Ц4 основной образовательной программы «Прикладная геология».

Ц1 .Выпускники обладают глубокими общенаучными и инженерными знаниями, практическими навыками и личностными компетенциями, имеют широкую эрудицию и стремление к постоянному повышению своего профессионализма в области прикладной геологии.

Ц3. Выпускники способны применять современные технологии и оборудование, вносить значительный вклад в повышение ресурсоэффективности и конкурентоспособности предприятий минерально-сырьевой отрасли.

Ц4. Выпускники готовы к индивидуальной и командной работе, проявлению лидерства и творческого подхода к решению междисциплинарных задач комплексной инженерной деятельности.

 Дисциплина «Нефтепромысловая геология» (СЗ.Б.3.6) относится к базовой части цикла профессиональных дисциплин.

Взаимосвязь дисциплины «Нефтепромысловая геология» с другими составляющими ООП следующая:

ПРЕРЕКВИЗИТЫ:  С3.Б10 Структурная геология; С3.Б17 Литология; С2.В3.1 Физика пласта; С3.Б3.1 Геология и геохимия нефти и газа; С3.Б3.3 Теоретические основы поисков и разведки нефти и газа

КОРЕКВИЗИТЫ:  С3.Б3.5 Подсчет запасов и оценка ресурсов нефти и газа; С3.Б3.7 Геофизические методы исследования скважин.

 Раздел 1. Цель, задачи дисциплины.  История развития нефтегазодобывающей отрасли

Лекция. Нефтепромысловая геология – наука, занимающаяся изучением залежей нефти и газа в статическом и динамическом состоянии как источников энергии и сырья для народного хозяйства.

Цели и задачи нефтепромысловой геологии.

Главная цель нефтепромысловой геологии – геологическое обеспечение эффективной разработки нефтяных и газовых месторождений. Основные задачи: детальное изучение залежей углеводородов; подсчет запасов нефти, газа, конденсата, попутных компонентов; геологическое обоснование выбора систем разработки; контроль разработки залежи с целью обоснования мер по управлению процессом разработки; обобщение опыта разработки; планирование добычи нефти и газа; охрана недр.

Основные периоды развития.

Нефтепромысловая геология прошла длительный путь развития (официально в 70-годах 19 века) и подразделяется на несколько этапов, отличающихся кругом решаемых вопросов, методами их решения. Современный этап связан с широким применением методов воздействия на продуктивные пласты при разработке залежей нефти.

Связь ее со смежными науками.

В своих исследованиях нефтегазопромысловая геология комплексно использует теоретические представления и фактические данные, получаемые методами других наук: петрографии, литологии, физики пласта, промысловой геофизики, гидродинамики и др. Используя, данные этих наук и собственные исследования промысловая геология, дает целостное представление о залежи. Результаты исследования промысловой геологии служат геологической основой для проектирования и регулирования разработки залежей углеводородов. Залежь нефти или газа до начала разработки рассматривается как статическая геологическая система, состоящая из взаимосвязанных элементов. Разрабатываемая залежь рассматривается как комплексная динамическая система, меняющая свое состояние во времени.

Методы и средства получения промыслово-геологической информации.

Источники первичной информации в нефтегазопромысловой геологии: отбор образцов пород, пробы нефти, газа и воды, исследования скважин геофизическими методами (ГИС), наблюдения за работой добывающих и нагнетательных скважин, замеры пластового и забойного давлений и температур, гидродинамические исследования скважин на установившемся и неустановившемся режимах фильтрации, определение взаимодействия скважин.

Эмпирические средства получения информации. Материальное моделирование. Производственный эксперимент. Методы комплексного анализа и обобщения исходной информации. Основным методом обобщения эмпирического материала в нефтегазопромысловой геологии служит метод моделирования. Природные резервуары. Определение залежи, ловушки, природного резервуара, месторождения. Типы ловушек. Классификация залежей по фазовым состояниям углеводородов. Изучение формы залежи. Карты поверхностей коллекторов и методы их построения для однопластовых и многопластовых горизонтов. Тектонические нарушения, ограничивающие залежь, их роль в разработке залежей и геолого-промысловые методы изучения.

Раздел 2. Залежи углеводородов в природном состоянии

Лекция. Факторы, определяющие внутреннее строение залежи. Типы коллекторов. Виды пустотности, их соотношение и роль в коллекторах различных литологических типов. Нефтегазонасыщенность и ее зависимость от типов коллекторов. Фильтрационные свойства различных типов коллекторов. Количественная оценка пустотности и проницаемости по залежам. Микронеоднородность, способы ее изучения, качественная и количественная оценка. Влияние изменчивости физических свойств пород-коллекторов на разработку залежей. Методы изучения начального водо-нефтяного, газо-нефтяного и газо-водяного контактов.

Макронеоднородность продуктивных пластов. Виды проявления макронеоднородности: изменчивость по мощности пластов, расчлененность на отдельные пласты и прослои, их прерывистость по простиранию, слияние смежных пластов. Методы изучения. Показатели количественной оценки макронеоднородности. Геологические построения, характеризующие макронеоднородность пласта. Влияние макронеоднородности на разработку залежей. Микронеоднородность. Емкостные свойства пород-коллекторов. Породы коллекторы и неколлекторы. Емкостные свойства породы. Типы пустотности, пористость и строение порового пространства. Кавернозность, трещиноватость. Фильтрационные свойства пород-коллекторов. Проницаемость горных пород. Анизотропия продуктивного пласта. Деформации и напряженное состояние системы. Нефте-, газо-, водонасыщенность пород-коллекторов. Коэффициент водонасыщенности, коэффициент нефтенасыщенности.

Формы контактов и геолого-физические факторы их определяющие. Карты поверхности контактов. Контуры нефтегазоносности и методы определения их положения. Зоны залежей с разным характером нефте-газо-водонасыщения пластов в связи со спецификой их разработки. Факторы, определяющие внутреннее строение залежи. Понятие и виды геологических границ. Границы литологического и стратиграфического экранирования, геолого-промысловые методы изучения.

Раздел 3. Изучение внутреннего строения залежи

Лекция. Пластовые флюиды. Классификация нефти. Основные свойства нефти в пластовых условиях и определяющие их природные факторы, диапазон изменения по разным залежам. Физические свойства нефти и газа при различных условиях в залежи. Общие сведения о запасах нефти, газа и конденсата. Понятие «запасы углеводородов», коэффициенты извлечения нефти, газа, конденсата.

Изменчивость свойств нефти и газа в процессе разработки залежей. Индикаторные свойства нефти, газа, используемые для контроля разработки залежей. Газоконденсат. Гидраты газов.

Воды эксплуатационного объекта. Контурные и подошвенные воды. Остаточная вода. Инфильтрационные, элизионные воды. Химическая классификация подземных вод. Физические свойства подземных вод.

Геофизические методы изучения разрезов скважин с целью расчленения геологического разреза и контроля технического состояния ствола скважин. Электрический, радиоактивный, акустический и др. методы каротажа. Выделение пород коллекторов и непроницаемых разделов между ними. Детальная корреляция разрезов скважин. Геологические основы, принципы и методические приемы детальной корреляции. Используемые геологические и геофизические материалы. Построение схем детальной корреляции для разных геологических условий.

 Раздел 4.  Энергетическая характеристика залежей

Лекция. Пластовое давление. Забойное давление. Давление насыщения.

Начальное пластовое давление, соответствующее гидростатическому, аномально высокому (АВПД) и аномально низкому (АНПД). Распределение начального пластового давления в газонефтяной залежи. Влияние начального пластового давления на характеристику залежи, забойные давления, расчеты давлений по устьевым параметрам. Условия бурения, и вскрытия продуктивного пласта, выбор системы разработки залежи и др.

Температура в недрах нефтяных и газовых месторождений. Геотермическая ступень. Геотермический градиент.

Природные режимы залежей нефти и газа. Нефтяные залежи.

Водонапорный, упруговодонапорный, режим растворенного газа, газонапорный, гравитационный режим.

Природные режимы залежей нефти и газа. Газовые и газоконденсатные залежи. Газовый режим, упруго-водогазонапорный режим. Смешанные режимы. Геологические факторы, определяющие формирование разных природных режимов. Прогнозирование режимов. Использование природных режимов при разработке месторождений. Температура продуктивных пластов и ее влияние на свойства пластовых нефти и газа. Примеры залежей с разными природными режимами.

Раздел 5. Пробная эксплуатация. Опытно-промышленная разработка. Системы промышленной разработки. Геологические данные для их проектирования

Лекция. Результаты пробной эксплуатации и опытно-промышленной разработки залежи, как основа для составления проекта промышленной разработки залежи УВ. Системы разработки нефтяных и газонефтяных залежей при естественных режимах. Традиционный метод заводнения нефтяных пластов в разных геологических условиях. Геологическое обоснование выбора заводнения. Нетрадиционные методы разработки нефтяных залежей. Эксплуатационные объекты. Факторы, учитываемые при выделении эксплуатационных объектов. Понятие об эксплуатационном объекте. Многопластовые объекты с раздельной закачкой воды в пласты. Особенности взаиморасположения скважин на эксплуатационных объектах при разработке многопластовых месторождений.

 Раздел 6. Геолого-промысловый контроль при разработке залежи

Лекция. Контроль за дебитами и приемистостью скважин, обводненностью продукции, газовым фактором. Карты изобар. Перепады давления в пласте при добыче нефти и газа, комплексные показатели фильтрационной характеристики пластов. Контроль температуры пластов в скважинах. Контроль за изменением свойств нефти, газа и воды в процессе разработки. Контроль за заводнением и охватом эксплуатационного объекта процессом вытеснения. Поверхностно-молекулярные свойства системы «пласт – вода – нефть – газ». Поверхностные явления при фильтрации нефти, газа и воды. Фобность и фильность. Адгезия. Сорбционные явления. Зависимость поверхностного натяжения от давления, температуры добавок ПАВ, солей, кислот. Капиллярные явления в пористых средах. Электрокинетические эффекты. Свойства поверхностных слоев жидкости. Трассерные исследования. Гидропрослушивание.

Раздел 7. Промыслово-геологический анализ разработки

Лекция. Основные стадии разработки и их характеристики. Факторы, определяющие выбор технологического режима. Основные показатели разработки. Анализ разработки эксплуатационных объектов. Обоснование технологических решений. Методы оптимизации. Проектные документы. Подготовка и порядок ввода месторождений в разработку. Инструкции. Госты. Стандарты. Регламенты. Правила разработки месторождений. Фонд скважин различного назначения. Геолого-промысловый контроль и мониторинг при разработке нефтяных месторождений. Охрана недр и окружающей среды. Консервация и ликвидация скважин.

Лабораторное занятие №1. Тема: Описание ловушки, залежи.

Лабораторное занятие №2. Тема. Построение структурных карт по кровле и подошве пласта методом линейной интерполяции

Лабораторное занятие №3. Тема. Построение геологического профиля и карты распространения коллекторов.

Лабораторное занятие №4. Тема. Определение забойного и пластового давлений.

Лабораторное занятие №5. Тема. Расчет коэффициента продуктивности по индикаторной диаграмме стационарного режима фильтрации 

1. Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в следующем:

-     работа студентов с лекционным материалом, поиске и анализе литературы и электронных источников информации по разделам дисциплины и по заданным на самостоятельную проработку темам;

-     выполнение домашних заданий;

-     оформление отчетов к практическим работам;

-     изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;

-     изучение теоретического материала к практическим занятиям;

-  изучение методических указаний и подготовка к выполнению практических работ;

-     подготовка к экзамену.

 2.Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа направлена на развитие профессиональных компетенций, творческого потенциала студентов. Она реализуется посредством:

-     анализа научных публикаций по выбранной или предложенной теме, структурирования и презентации информации;

-     выполнения курсовой работы;

-     исследовательской работы и участия в научных студенческих конференциях, семинарах, олимпиадах.

 2.1. Примерный перечень научных проблем:

-     основные проблемы нефтедобывающего комплекса Западной Сибири;

-     геолого-геофизическая характеристика крупнейших нефтяных  месторождений Томской области;

-     геолого-геофизическая характеристика крупных месторождений газа и газоконденсата Томской области;

-     планирование добычи нефти.

 2.2. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

-     геолого-математические методы детального расчленения разреза по данным каротажа;

-     определение статистического давления в скважинах и построение карты изобар;

-     энергетическая характеристика залежей нефти и газа;

-     анализ динамики показателей разработки;

-     методика определения физических свойств пластовых вод и водонефтяных смесей;

-     оценка эффективности применяемой системы разработки;

-     методы выявления места притока в скважину;

-     совместная эксплуатация двух или нескольких нефтеносных пластов;

-     интенсивная добыча нефти методом теплового воздействия на пласт.

-     генетические классификации месторождений полезных ископаемых, их сравнительный анализ, достоинства и недостатки (по мнению студентов);

-     процессы формирования зон окисления и цементации в сульфидных месторождениях;

 2.3. Темы курсовых работ:

Влияние литолого-гидродинамических особенностей залежи нефти пласта БВ₈ на режим разработки и коэффициент извлечения нефти Васюганского нефтяного месторождения

Кудряшова Лидия Константиновна

ИПР ГРПИ, 20 корпус ТПУ, 302 аудитория

тел. 42-63-81

kudryashovalk@tpu.ru

Copyright ©2014. Tomsk Polytechnic University, 
All rights reserved.