Usinszkoje terület: a technológiák főbb jellemzői és jellemzői

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Uszinszkoje mező 1977 óta működik. Fejlesztése a lelőhely sajátosságaiból adódóan igen nehéz geológiai körülmények között történik. A tartályfolyadék a nehezen visszanyerhető folyadékokra vonatkozik, mivel abnormálisan magas a viszkozitása. Az elmúlt évtizedekben azonban a nagy viszkozitású olajokat tekintették a világtermelés fő tartalékának. Az oroszországi készleteik különböző becslések szerint 30-75 milliárd tonna között mozognak, és többségük a Volga-Urál régióban található. Ezért különösen fontossá vált a továbbfejlesztett olajkinyerési technológiák bevezetése az ilyen tározókban.

Hol van az Usinszkoje mező?

Az uszinszki olajlelőhely a Komi Köztársaság azonos nevű régiójának északkeleti részén található. Területe a Pechora-alföld és a Kolva folyó (az Usa jobb oldali mellékfolyója) medencéjét foglalja magában. A legközelebbi város Usinsk. Az usinszki Lukoil olajmező elhelyezkedése a tundrától a tajgáig terjedő átmeneti természeti övezethez kapcsolódik. Az éghajlat itt élesen kontinentális, az évi középhőmérséklet -25 °C. Télen a hőmérő-55 °С-ra csökken. Ennek a területnek a domborműve alacsony, erősen mocsaras síkság magas dombos területekkel.

A közlekedési kommunikáció magában foglalja a vasúti, folyami navigációt és a helikopteres szállítást. A Vozej-Jaroszlavl olajvezetéket a területen átvezették.

Van egy hasonló nevű lelőhely is - a Malo-Usinskoye mező, amely az Elovsky kerület déli részén, a Perm régióban, Malaya Usa falu közelében található. A devon és az alsó-közép Viseus rétegekhez kötődik.

Rövid leírás

Ez a mező a Timan-Pechersk olaj- és gázmedencére korlátozódik, amely stratégiai fontosságú Oroszország északnyugati részének üzemanyagiparában. Ez az egyik legnagyobb ebben az olaj- és gázipari tartományban. Az értékesítési piacokhoz való közelség is fontos szerepet játszik.

Uszinszkoje mező antiklin típusú kőzetgyűrődés, melynek mérete 51 km hosszú, üledéktakaró vastagsága pedig kb. 7-8 km. Az olajlelőhelyek 1-3,4 km mélységben találhatók. A vízkimaradást tekintve a mező a fejlődés késői szakaszában van, a kimerült tartalékok mennyisége mindössze 7,7%. A lelőhely déli és nyugati részét gyakorlatilag nem fedi le termelőfúrás.

Az antiklinális (5000 m) emelkedő legmélyebb fúrása által feltárt kőzetek az alsó-szilur kori lelőhelyekhez tartoznak. A feltárt lelőhelyeket a közép-devon rendszer terrigén lelőhelyei jellemzik (főtermelési forrás), a felső-perm, valamint a viseusi, szerpuhovi és famenni szakaszok, amelyek teljesen a karbon-alsó-perm komplexumban találhatók.

Előrejelzési tartalékok

Az egyensúlyi készletek, amelyek fejlesztése jelenleg gazdaságilag megvalósítható, mintegy 960 millió tonnát tesz ki. Az Usinszkoje olajmező a Komi Köztársaság legnagyobb területe. Az olajtermelés az Orosz Föderáció e tárgykörében feltárt szénhidrogének több mint egyharmadát adja.

Ennek a mennyiségnek az előzetes számítások szerint 2030-ig elegendőnek kell lennie. A további kutatások során a készletek növelése lehetséges. Ennek a mezőnek a kezelője a Lukoil.

Litológia

Az Usinsk mezőben az alsó-devon lerakódásokat 3 metszet képviseli (a vastagságukat zárójelben jelöljük):

• alsó (>1050 m);
• közepes (<175 m);
• felső (909-1079 m).

A következő típusú kőzetekből állnak:

• mész-agyag;
• márgák;
• karbonát agyagok;
• dolomitok;
• anhidritok agyag és márga közbenső rétegekkel.

A Visean szakasz agyagokból áll, felső részében vastag karbonátos kőzetsor kezdődik, amely nagy viszkozitású olajlerakódást tartalmaz.

Az olaj tulajdonságai

Az Usinsk mezőből származó olaj a következő jellemzőkkel rendelkezik:

• sűrűség - 0,89-0,95 g/cm3;
• kéntartalmú vegyületek – 0,45-1,89%;
• dinamikus viszkozitás - 3-8 Pa∙s (nehéz, nagy viszkozitású képzőfolyadékok);
• gyantaszerű anyagok maximális tartalma - 28% (a lelőhely északi területe);
• porfirin tartalom vanádium komplex formájában - akár 285 nmol/g (megnövekedett).

A kémiai összetételben a következő vegyületek dominálnak:

• telített szénhidrogének: alkánok, gonánok és hopánok;
• arének: naftalin, o-difenilén-metán, fenantrén, tetrafén, fluorantén, pirén, perilén, krizén, benzfluorantén, benzpirének.

Bizonyos típusú szénhidrogének koncentrációja a mezőn belül változik. Így annak déli részén a legnagyobb mennyiségű karbonsav tárul fel, az északi részén pedig a minimumon. Az erről a mezőről származó olajat általában a metalloporfirinek és szerves savak magas tartalma jellemzi.

Felfedezési előzmények

Az Usinsk régióban található mezőt 1963-ban fedezték fel. 1968-ban körülbelül 3100 m mélységből egy erős szökőkutat gyűjtöttek (7. sz. kutatófúrás), amely 665 tonna olajat termelt naponta. A könnyűolajat a Szerpuhov szuperhorizonton állítottak elő 1972-ben. A geológiai felépítés szerint ezt a lelőhelyet eredetileg egyszerű kategóriába sorolták.

1985-re a tudósok azt találták, hogy a mező szakasza összetettebb, mivel a feltételek zónális változásai vannak (erózió és üledéktörések), ami éles változásokat okoz a produktív rétegek vastagságában és különböző típusú intervallumokban.. Az egyes zónák tektonikai aktivitása egy vertikális kialakulását idézte előrepedés, ami szintén nehezíti a lerakódás kialakulását.

1998-ban felülvizsgálták a lelőhely földtani szerkezetét. Egyes területeken a talajvíz kitörése formájában jelentkező rétegződés hiányát észlelték. Ezenkívül a geológusok megállapították a zátony típusú épületek fejlesztését. Az Usinszkoje mező íves része a korai perm korszakban emelkedett a tengerfenék domborzatában.

A betét szerkezetére vonatkozó álláspontok folyamatosan változtak, ahogy új információk jelentek meg. A 2012-es szeizmikus kutatások nagyszámú tektonikus törést – repedést – mutattak ki. Leggyakrabban függőlegesek, és néha 3-4 rendszerbe csoportosulnak. A karbonátos kőzetekben a repedések nem korlátozódnak két réteg érintkezési zónájára, hanem egyszerre többen is áthaladnak.

Az alsó-permi lelőhely nagy függőleges repesztése és gyenge palástömítése a könnyű szénhidrogén frakció elvesztését okozta, és hozzájárult a nagy viszkozitású olajmező kialakulásához.

Gyártás

Mivel az Usinszkoje mező tározófolyadékának szokatlanul magas a viszkozitása, a hagyományos módszerekkel (rúd, centrifugális kútszivattyúk és egyéb módszerek) történő előállítása nehézkes. 1990-re a tartály nyomása kritikus szintre esett. A probléma megoldására a svájci TBKOM AG szakembereit hívták meg. 1991-ben az OAO Kominefttel közösen megalakult a Nobel Olajipari Vállalat, melynek vezetése bevezette a területen a gőzzel történő területi olajkiszorítás technológiáját. Ez lehetővé tette a tartály folyadék-visszanyerésének 4-gyel történő növelésétalkalommal.

A lelőhely területén különböző terepi fejlesztési módszereket alkalmaznak és tesztelnek - ferde és vízszintes kutak fúrása, a tározó termogravitációs vízelvezetésének módszere, gőzciklusos kezelés, kombinált injektálás vegyi reagensekkel. A képződmény jelenlegi vastagsága mellett azonban nem fedhető le teljesen hőterheléssel. Az olajkészletek mennyiségének csak körülbelül 20%-át fedezi a területi besajtolás és gőzciklus.

2002-ben a Nobel Olaj csődbe ment. A céget az OAO Lukoil vásárolta ki.

E mező termelésének elemzése azt mutatja, hogy átlagosan 2-szer több olajat termeltek az elárasztott kutakból, mint azok közül, amelyeket az alacsony tározónyomás vagy a termelékenység csökkenése miatt leállítottak. Utóbbi esetben az üzemeltetés leállítása a fedett tározók fejlesztésének befejezése előtt történik. Ennek oka az alacsony áteresztőképességük, amely mesterséges hőkezeléssel javítható.

Hőkezelés

A termogravitációs módszert körülbelül 30 évvel ezelőtt tesztelték Kanadában. Elve az, hogy a tartályt forró gőzzel kell felmelegíteni, így a nagy viszkozitású olaj olyan mozgékony lesz, mint a hagyományos olaj.

A hagyományos változatban a termeléshez és a besajtoláshoz szükséges kutakat a szomszédos pontokon fúrják. Az Usinskoye mezőnél ezt a technológiát megváltoztatták – a becsapódást szemközti kutakból, egymással ellentétes pontokon hajtották végre.

Gőzbefecskendező kút ilyen rendszerbena termelésnél magasabbra fúrták. Folyamatosan gőzt pumpálnak bele. Egyfajta táguló gőzkamra képződik. Határán a gőz kondenzátummá hullik, és a gravitáció hatására a termelőkút alsó lyukzónájába áramlik.

A tárolófolyadék hőelasztikus tágulása 200-320 °C közötti hőmérsékleten megy végbe. A tározóban a gőz mellett nagy mennyiségű szén-dioxid is keletkezik, ami hozzájárul az olaj kiszorításához. Ennek a folyamatnak köszönhetően a kutak olajkitermelése 50%-kal nő.

Vízbevitel

A lelőhely területén nagy mennyiségű gőzbefecskendező berendezés állománya miatt nagy szükség van friss vízre. Ezt az uszinszki olajmező Juzsnij víznyelője biztosítja, ahol a folyadék előkészítését, tárolását és elosztását végzik.

2017-ben megkezdődött a vízbefogó műszaki felújítási projekt megvalósítása. Megtörtént a műszaki létesítmények, vízkezelő létesítmények, vezetékrendszer felújítása, új dízel erőmű építése. Ennek a létesítménynek a modernizálása növeli a műszaki képességeket és növeli az olajkitermelést az Usinskoye mezőn.