Особенности разработки шельфовых месторождений
Шельф — это выровненный подводный участок материка, который прилегает к суше и характеризуется общими свойствами складывающих его пород, общим геологическим строением и рельефом.
Схема расположения шельфа изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема расположения шельфа . Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Странами-лидерами по добыче нефти на шельфе являются: Саудовская Аравия, с ежедневной добычей около 1,5 миллионов баррелей нефти; Бразилия, с объемом добычи в 1,8 миллионов баррелей нефти в сутки; Мексика, где добывается 2 миллиона баррелей нефти ежесуточно; Норвегия, объемы добычи которой на шельфе составляют около 7 процентов от общемировых; Соединенные Штаты Америки добывают в шельфовой зоне около 1,8 миллионов баррелей нефти в сутки.
Континентальный шельф представляет собой зону вокруг континента (или любого другого участка суши) до глубины, где резко меняется ее уклон. Обычно эта зона составляет 130 — 400 метров. Добыча нефти или природного газа на шельфе требует огромных капитальных вложений, но при это остается очень выгодным производством. В среднем прибыль от продажи шельфовой нефти может превышать расходы более, чем в четыре раза. Общие капитальные вложения в разработку шельфового месторождения зависят от его отдаленности от береговых бах обслуживания, дебитов скважин, климатических условий, обустройство промысла, а также уровня автоматизации производственных процессов. К особенностям разработки шельфовых месторождений относятся:
- Разработка и сооружение специальных гидротехнических конструкций, плавучих средств для строительства объектов нефтегазового морского предприятия, их обслуживания в процессе добычи, а также для проведения мероприятий в областях геологического поиска и геофизических исследований. Конструкции таких сооружений во многом зависят от специфических климатических условий на вводе.
- Осуществление процесса бурения наклонных скважин со специальных стационарных платформ, с поэстакадных площадок на искусственных островках, либо с полупогружных или самоподъемных плавучих установок.
- Выбор такой сетки скважин, которая не будет нуждаться в процессе уплотнения, который связан с трудностями в условиях добычи полезных ископаемых на шельфе.
- Выбор оптимального варианта конструкции плавучих палуб, поэстакадных площадок и т.п., а также определение их количества. Все это находится в зависимости от сроков проводки скважин, расстояния между устьями скважин, от залегания продуктивных пластов, свойств вмещающих горных пород и т.п.
- Проверка соответствия технических характеристик, долговечности и надежности гидротехнических сооружений предполагаемым срокам эксплуатации месторождения.
- Создание прогрессивной техники для бурения скважин в условиях ограниченного пространства плавающей платформы или поэстакадной площадки.
Факторы, осложняющие эксплуатацию шельфовых месторождений
Существует множество факторов, которые осложняют добычу нефти и природного газа на шельфовых месторождениях, основными из них являются:
- Образование водяных газовых конусов.
- Неоднородность фильтрационно-емкостных свойств залежи.
- Гравитационное разделение фаз, которое может стать причиной фильтрации воды по нижней части пласта и фильтрации газа по его верхней части.
- Неблагоприятное соотношение подвижностей фильтрующих фаз в пласте.
- Высокая эффективность вытеснения нефти морской водой.
Все перечисленные факторы могут проявляться как совместно, так и по отдельности, что приводит к низкой нефтеотдачи. Образование целиков нефти, связано с процессом вытеснения нефти морской водой или газом. Неоднородность пласта по проницаемости становится причиной образования языков обводнения, которые оставляют за собой целики.
Целики нефти – это зоны, в которых извлечение нефти практически невозможно.
Перед началом извлечения полезного ископаемого вода, природный газ и нефть в пластах распределены согласно своим плотностям. Если в пласте имеется свободный газ, то он располагается в верхней части пласта, образуя газовую шапку, за которой следует нефтяная зона. Во время процесса добычи это равновесие разрушается из-за создания градиентов давления, которые особенно высоки в призабойных зонах. Это становится причиной изменения форм границ фаз и заставляет их изгибаться в сторону отверстий в скважинах, через которые ведется добыча. При превышении градиентами давления определенного уровня происходит прорыв газа или воды в скважину, что может привести к резкому увеличению стоимости добычи нефти. Данное явления называют образование водяных или газовых конусов
