Разработка и эксплуатация Усинского нефтегазового месторождения Тимано-Печорского НГБ

Московский Государственный университет

имени М.В.Ломоносова

Геологический факультет

Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработка  и эксплуатация

Усинского нефтегазового месторождения

Тимано-Печорского НГБ

 

 

 

Выполнил:

студент 304 группы

Балагуров М.Д.

Проверил:

Доцент, канд геол.-мин. Наук

Крылов О.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2010

 

Содержание

 

		Стр.
	Введение	3
1.	Геологическая характеристика месторождения	4
	2.1. Общие сведения	4
	2.2. Литологический разрез бассейна	6
2.	Разведка и разработка месторождения	8
3.	Эксплуатация месторождения	11
	Заключение	13
	Список литературы	14

 

 

Введение

 

Нефтяная и газовая отрасли  являются ведущими в топливно –  энергетическом комплексе ТЭК каждой страны и определяют ее экономический  потенциал и стабильность.

Из нефти и газа получают свыше 2000 наименований нефтепродуктов, используемых как в промышленности, так и  в быту.

В мировом энергетическом балансе  потребление нефти и газа в период 1991 – 2001 гг. в мире в целом возросло соответственно на 4,1 и 9,2%, в том числе в экономически развитых странах.

Нефтяной потенциал России –  это 12 – 13% мировых разведанных запасов  нефти, это 2269 – 2325 нефтяных, нефтегазовых и нефтеконденсатных месторождений, 1223 из которых разрабатываются [1].

Целью моей работы является ознакомление на примере Усинского месторождения Тимано – Печорского нефтегазоносного бассейна с его геологической разведкой, разработкой и эксплуатацией.

 

Геологические характеристики месторождения.

Усинское нефтяное месторождение (рис.1) расположено в Усинском районе республики Коми в 115 км к северу от г. Печоры. Открыто в 1963 г., разрабатывается с 1973 г.

 

Приурочено к одноименной структуре, расположенной в южной наиболее приподнятой части Колвинского мегавала - обширной зоны нефтегазонакопления, в пределах которой выявлены такие крупные месторождения нефти, как Возейское, Харьягинское, Южно-Хыльчуюсское с широким стратиграфическим диапазоном нефтеносности от нижнего девона до триаса.

 

 

 

 

 

Рис.1. Тимано – Печорская НГБ,[1].

(Месторождения: А - нефтяные, Б – газоконденсатнонефтяные, В – газовые и конденсатные)

 

В структурном  плане (рис. 2) Усинское поднятие по всем горизонтам осадочного чехла представляет асимметричную антиклинальную складку северо-западного простирания. Размеры структуры по подошве верхнего девона составляют 42x12 км, амплитуда около 500 м. Разрез месторождения, вскрытый скважинами до глубины 5005 м, слагают отложения от силурийских до четвертичных. Восточное крыло складки более крутое (20—25°) по сравнению с западным. Основная его часть представлена породами палеозоя, с которыми и связана нефтеносность месторождения. Большая часть запасов нефти приурочена к песчаникам среднего девона и карбонатным отложениям пермского и каменноугольного периода.

 

Рис. 2. Усинское нефтяное месторождение. Схематический геологический профиль по продуктивным среднедевонским отложениям,[2].

(1 – нефте-, водонасыщенный коллектор, 2 – линия  размыва, 3 – линия размыва, 4 –  разделы между объектами разработки )

 

Кроме того, притоки  нефти получены из карбонатных отложений доманикового горизонта франского яруса и из фаменских известняков верхнего девона.

Залежь легкой нефти, установленная в отложениях среднего девона, контролируется линией выклинивания толщи девонских песчаников, которая проходит по западному крылу Усинской структуры, вблизи ее сводовой части. Нефтенасыщенная тощина пласта составляет 10,7 метра.

Залежь пластовая  сводовая, осложненная стратиграфическим срезом (рис.3). Этаж нефтеносностности достигает 488 м. Песчаные коллекторы (рис.4) характеризуются высокими емкостными свойствами, что находит отражение в больших дебитах нефти (около 100-800 м³/сут).

Верхняя залежь тяжелой нефти связана с карбонатными пористыми и кавернозными коллекторами нерасчлененной толщи пермских и каменноугольных известняков и является массивной. Высота ее более 300 м, глубины залегания 1350-3200 м. Нефть тяжелая, плотностью при 20°С от 0,954 до 0,968 г/см³, высокосмолистая (17-21 %), сернистая (1,89-2,11 %), беспарафинистая (0,08-0,6 %).

Основные запасы нефти сосредоточены в терригенных отложениях среднего девона (26 % балансовых и 55% извлекаемых) и карбонатных нижней перми - верхнего и среднего карбона (73 % балансовых и 44% извлекаемых).

 

Рис. 3. Усинское нефтяное месторождение. Продольный схематический профиль, [1]

(1 – залежи нефти, 2 – тектонические нарушения)

 

 

Нефть среднего девона недонасыщена газом. При начальном пластовом давлении, равном 33,65—37,30 МПа, давление насыщения находилось в пределах 6,7—11,6 МПа, составляя в среднем 8,2 МПа по основной толще. Газосодержание нефти колеблется в широких пределах 67,4—105,6 м³/т, при среднем значении 67,1 и 86,5 м³/т соответственно. Плотность пластовой нефти 727—794 кг/м³, вязкость 1,26-4,20 мПа*с. Объемный коэффициент изменяется от 1,196 до 1,205. Дегазированная нефть легкая, смолистая, парафиновая, сернистая. В пласте основной толщи на западном крыле структуры отмечается наличие нефтей повышенной плотности 770-924 кг/м³, вязкостью 65-1424 мПа*с при высоком (19,5-60,0%) содержании асфальто-смолистых компонентов.

 

Рис. 4. Усинское месторождение (по Б.Я. Вассерману), [1].

(а – структурная  карта по подошве проницаемых  песчаников среднего девона, б  – геологический разрез по  линии I-I, 1 – граница распространения продуктивных песчаников среднего девона, 2 – нефтяные залежи, 3 – контур нефтегазоностности, 4 – поверхность фундамента, 5 – изогипсы,м)

 

Пластовая нефть пермо-карбоновой залежи недонасыщена газом. Давление насыщения 4,1-9,5 МПа, ниже пластового давления 12,3-14,3 МПа. Нефть характеризуется низким газосодержанием 12,9-26,2м³/т, высокой вязкостью 586-2024 мПа*с, высокой плотностью равной 923-960 кг/м³ [2].

 

Разведка и разработка месторождения.

 

Открытое акционерное общество «Усинскгеонефть» (до 11.05.1994 г. Усинская нефтегазодобывающая и разведочная экспедиция ГГП «Ухтанефтегазгеология») является одним из геологоразведочных предприятий Республики Коми, выполняющих поисково-разведочные работы на нефть и газ.

Создание экспедиции было обусловлено  высокой перспективностью в отношении  нефтегазоносности Колвинского мегавала, где в 1963 году скважиной № 1 Уса с глубины 1200 м из отложений пермо-карбона получен приток тяжелой нефти. С целью поиска и разведки новых залежей нефти и газа 1 января 1965 года при тресте «Печорнефтегазразведка» Ухтинского территориально-геологического управления создана нефтеразведочная экспедиция глубокого бурения № 4 (НРЭ-4 – ныне ОАО «Усинскгеонефть»), являющаяся первым предприятием будущего Усинского района.

Трудно начинать на голом месте. Но те, кто высадился осенью 1964 года на берегу реки Усы в местечке Болбанбож, не боялись трудностей. Молодой коллектив нефтеразведочной экспедиции отлично понимал важность поставленной перед ним задачи - быстрейшего получения данных по нефтеносности перспективных структур Колвинского мегавала.

Нелегко давалось глубокое бурение  в условиях бездорожья, отсутствия базы, слабой изученности геологического разреза площади работ. Первые скважины ничем порадовать не смогли. Но не смотря на неудачи в поисках нефти  в первые годы, никто не сомневался в успехе, поэтому рос и благоустраивался поселок геологоразведчиков на берегу реки Уса – нынешний поселок Парма.

На Усинской площади одна за другой забуривается ряд скважин, нацеленных на изучение более глубоких горизонтов.Через 2 года прогноз геологов блестяще подтвердился: в 1967 году в скважине №7 Уса, пробуренной буровым мастером Рай В.А., из песчаников среднего девона (интервал 3080 – 3144 м) ударил первый на севере мощный фонтан легкой нефти дебитом более 600 м3/сут.

Это была настоящая победа. Она  стала началом Усинского нефтяного месторождения. Пробуренная вслед за скважиной № 7 Уса следующая скважина убедительно подтвердила промышленную значимость нефтяной Усы.

Это событие привлекло внимание партии и правительства. На разведку месторождения направляются крупные материально-технические ресурсы.

В течение 5 лет велась нефтеразведчиками  НРЭ-4 разведка крупного по запасам  и уникального по составу нефти  Усинского месторождения. Но уже  в 1969 году на месторождении начинаются эксплуатационное бурение и первая добыча нефти. Параллельно с проведением поисково-разведочных работ на Усинском месторождении предприятием начато бурение глубоких скважин на расположенных в пределах Колвинского мегавала соседних Возейской и Харьягинской площадях.

В 1970 году первой пробуренной на Харьягинской площади параметрической скважиной № 1 открыто крупное многопластовое Харьягинское месторождение нефти, а в 1971 году поисковой скважиной № 52/2 примыкающее к Усинскому – Возейское нефтяное месторождение.

В 1972 году запасы нефти по Усинскому нефтяному месторождению утверждены в ГКЗ СССР, а через год объединением «Коминефть» начата промышленная эксплуатация залежей нефти.

Открытие данных месторождений  послужило основанием для создания на севере Республики Коми Усинского  нефтедобывающего района. Начинается громадная стройка по созданию нефтяной индустрии на Европейском Севере СССР. Усинск объявляется Всесоюзной ударной комсомольской стройкой.

В 1974 году Правительством СССР принято постановление «О развитии нефтяной и газовой промышленности в северных районах Коми АССР и Ненецкого автономного округа Архангельской области». Этим постановлением определена центральная роль Усинского нефтегазодобывающего района в экономической системе Тимано-Печорского территориально - производственного комплекса.

В 1975 году Возейское месторождение  введено в промышленную эксплуатацию. В этом же году Указом Президиума Верховного Совета был образован Усинский район  с административным центром пос. Усинск, призванным стать центром  освоения нефтяных и газовых месторождений северной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции.

И нефтеразведчики НРЭ-4, перешагнув Полярный круг, пошли дальше на Север. Конец семидесятых годов – это открытие и разведка целого ряда залежей нефти на Харьягинском месторождении. Это месторождение, расположенное в суровых климатических условиях Большеземельской тундры, характеризуется очень сложным геологическим строением. Нелегко было здесь проводить геологоразведочные работы, но коллектив и с этой задачей справился успешно. В сжатые сроки, с большой эффективностью и качеством была проведена разведка 25 залежей нефти, залегающих в интервалах глубин от 1300 до 4000 метров.

Параллельно с разведкой Харьягинского месторождения, в начале 80-х годов нефтеразведчики НРЭ-4 исследуют все новые и новые территории Большеземельской тундры, и не только в пределах Колвинского мегавала.

В конце 1977 года начато бурение глубоких поисковых скважин на крупном Сандивейском поднятии, расположенном в центральной части Хорейверской впадины, примыкающей с востока к Колвинскому мегавалу.

Первые пробуренные скважины, вскрывшие  отложения фундамента, положительных  результатов не дали. И только в 1981 году в поисковой скважине № 3 из отложений нижнесилурского периода получен первый на площади фонтанный приток нефти дебитом 210 м³/сут через 24 мм штуцер, положивший начало Сандивейскому месторождению. С этого момента основной объем поисково-разведочного бурения в 80-е годы сосредотачивается в практически не изученной глубоким бурением Хорейверской впадине. В 1982 году на Сандивейском нефтяном месторождении открыты две новые залежи нефти в карбонатных отложениях. В 1983 году открыто Мусюршорское месторождение нефти: при испытании верхнедевонских рифогенных отложений из интервала 2914-2950 м получен фонтанный приток легкой нефти дебитом 1420 м3/сут через 24 мм штуцер. В это же время в Усинском районе в 40 км северо-восточнее находящегося в разработке Усинского месторождения нефти сейсморазведочными работами подготовлен к глубокому бурению ряд структур на Баганском поднятии, осложняющем юго-западную часть Хорейверской впадины. В 1984 году поисковой скважиной № 2 Баганская, пробуренной в центральной части поднятия, открыто Баганское месторождение с двумя залежами нефти в отложениях нижнего силура и верхнего девона. Учитывая, что Баганское месторождение расположено в непосредственной близости от Усинского месторождения с уже развитой инфраструктурой нефтедобычи, нефтяниками опережающими темпами производится строительство нефтепровода Баган-Уса. В 1985 году поисковой скважиной № 4 открыто Южно-Баганское месторождение нефти. В этом же году Баганское месторождение нефти введено в эксплуатацию.

Затем были открыты Верхневозейское, Западно-Сандивейское, Мастерьельское, Восточно-Возейское и многие другие месторождения [3].

 

Эксплуатация  месторождения.

На 80-е годы приходится бурный рост поисков и разведки углеводородного  сырья. Ежегодный прирост извлекаемых  запасов нефти составлял десятки миллионов тонн, в бурение вводилось до 10 новых площадей, годовая проходка глубоких поисковых и разведочных скважин превысила 78 тысяч погонных метров (1988 год). За этот период (до 1992 года) открыто 20 нефтяных месторождений в пределах Хорейверской впадины и 5 новых месторождений на Колвинском мегавале.

Успешно защищены в ГКЗ СССР запасы нефти по Харьягинскому (1984 год), Сандивейскому, Баганскому, Северо-Баганскому, Южно-Баганскому (1988 год), Верхневозейскому (1993 год) месторождениям.

Наравне с производственными успешно  решались и немаловажные социальные задачи. За счет капитальных вложений построены базы производственного  обслуживания и жилые поселки  Парма и Верхнеколвинск со школой, детским садом, клубом и спортзалом. В городе Усинске построены 10 жилых домов, благоустроенное общежитие и хозяйственным способом детский сад с зимним садом и бассейном. Успешно внедрялась жилищная программа по обеспечению каждой семьи благоустроенным жильем.

Последнее десятилетие геология страны и Республики Коми в том числе, пережила тяжелые времена. В связи с уменьшением финансирования геологоразведочных работ в 1993-1995 годах на наших глазах рушилась вся геологическая отрасль нашей страны. В этот период фактически завершались бурением скважины, ранее начатые строительством за счет госбюджетных средств. Объем глубокого бурения в 1995 году понизился до 3.7 тысячи метров в год.

Коллектив ОАО «Усинскгеонефть» сделал все возможное, чтобы выйти из кризиса с наименьшими потерями. Предприятию удалось сохранить  костяк коллектива, свои производственные мощности. Но без тех или иных потерь не обошлось ни одно предприятие России. Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми сделало все возможное, чтобы в этот тяжелый период поддержать и сохранить с минимально возможными потерями геологоразведочные предприятия Республики.

Начиная с 1996 года, наблюдается постепенный  рост геологоразведочных работ. Этому  очень помогло то, что сборы  с налога на восстановление минерально-сырьевых ресурсов возвращались в геологию, причем, прежде всего в регионы. Одновременно геологоразведочные предприятия все больше входили в рынок. ОАО «Усинскгеонефть» выполняло поисково-оценочные работ на нефть и газ, финансируемые по договорам подряда с нефтедобывающими предприятиями и по госзаказу Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми. Увеличение объемов поискового и разведочного бурения в 1996-2001 годах позволило открыть ряд новых месторождений нефти: Западно-Сынатыское, Южно-Ошское, Быстринское, Восточно-Мастерьельское. Открытие этих месторождений свидетельствует о том, что район наших работ отличается высокой перспективностью на нефть и газ. Объем глубокого бурения в 2001 году достиг 26.5 тысяч погонных метров.

Но отрасль ждало новое испытание. С введением в январе 2002 года налога на добычу полезных ископаемых и отменой налога на ВМСБ государство утратило свою роль в воспроизводстве минерально-сырьевой базы, ограничив свои функции выдачей лицензий и контролем за выполнением лицензионных соглашений.

Поисково-оценочные работы в небольших  объемах проводятся нефтедобывающими предприятиями. Но так как их основной задачей является эксплуатация уже  разведанных месторождений и  получение максимальной прибыли  от добычи нефти, поисково-оценочные  работы, как правило, ведутся вблизи разведанных месторождений, где хорошо развита инфраструктура нефтедобычи. Такая концентрация геологоразведочных работ неизбежно приведет к снижению их эффективности: рано или поздно потребуется выход на новые территории, на новые перспективные районы. А это очень дорогое, экономически рискованное и долго окупающееся дело. До тех пор пока государство и добывающие компании не выработают ресурсную стратегию, опирающуюся на реальную ситуацию, отвечающую интересам каждой стороны, речи о новых перспективных направлениях в геологии идти не может, как и о сохранении позиций российской школы в мировом сообществе, о развитии ее региональных сил. С целью выживания геологические предприятия вынуждены выполнять не свойственные им функции: заниматься бурением мелких водных скважин, выполнять капитальный ремонт скважин.

В этот тяжелый период ОАО «Усинскгеонефть» по договорам подряда с нефтедобывающими предприятиями выполняло бурение  эксплуатационных скважин на Восточно-Рогозинском, Ошском, Мусюршорском, Северо-Мастерьельском, Восточно-Возейюском месторождениях. Наибольший вклад в увеличение объемов поисково-разведочного бурения в Усинском районе внес «ЛУКОЙЛ-Коми», с которым по договорам подряда, на Восточно-Мастерьельском месторождении пробурены четыре поисковые скважины (глубиной 3900 м), открыты три залежи нефти и в настоящее время производится бурение куста эксплуатационных скважин, а также находится в бурении поисковая скважины № 1 проектной глубиной 4300 м на Южно-Усинской площади [3].

 

Заключение.

 

В целом, за период с 1965 по 2009 год было пробурено около 1.2 миллионов погонных метров горных пород, открыто 34 месторождения с 74 залежами нефти, приращено более 681 миллионов тонн извлекаемых запасов нефти категории С1.

За всеми этими успехами и достижениями стоит самоотверженный труд всего коллектива. Лучшие буровые бригады, передовые рабочие и инженерно-технические работники – вот тот «золотой фонд» предприятия, чьими руками и умом создаются все материальные ценности, и без которого были бы невозможны все эти достижения.

Деятельность нефтегазоразведчиков, их вклад в развитие топливно-энергетического  комплекса Республики Коми получили достойную оценку Правительства. Коллектив  предприятия неоднократно награждался  Красным Знаменем победителей Всесоюзного и отраслевого Социалистических соревнований, Почетными грамотами «За большую нефть Севера», занесен на Доску Почета ВДНХ; многие труженики предприятия награждены орденами СССР, почетными званиями «Заслуженный геолог РСФСР», «Заслуженный работник народного хозяйства Коми АССР» и многими другими. Но наилучшей наградой для всех нефтегазоразведчиков, живым памятником их трудовой деятельности на всю жизнь останется город Усинск – их прошлое, настоящее и будущее.

 

 

 

Список литературы:

 

1. Г.А. Габриэлянц «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений», Москва, Недра, 2000
2. А.В. Каламкаров «Нефтегазоносные провинции и области России и сопредельных стран», изд-во Губкинского РГУ, 2002
3. Интернет-ресурсы: http://ugn.usinsk.ru/
4. Абдул Мазитов «Геология и разработка крупнейших и уникальных нефтяных и нефтегазовых месторождений России», под ред. Гавура, 1996

 

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАПАСЫ:

Q=H_ЭФФЕКТ *S*K_П*К_Н*Р

Где H_ЭФФЕКТ - эффективная мощность пласта; S - площадь залежи; K_П - коэффициент пористости ; К_Н - коэффициент насыщенности; Р - плотность нефти.

Q = 10,7 м * 250650 м²* 0,21*0,54*830*10⁶ г/м³=252430969,51*10⁶ г =

= 252430969,51 т