Camp Usinskoye: principals característiques i característiques de les tecnologies

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

El camp Usinskoye està en funcionament des de 1977. El seu desenvolupament es realitza en condicions geològiques molt difícils associades a les característiques del jaciment. El fluid de dipòsit es refereix a fluids difícils de recuperar, ja que té una viscositat anormalment alta. Tanmateix, en les últimes dècades, els olis d' alta viscositat s'han considerat com la principal reserva de producció mundial. Les seves reserves a Rússia, segons diverses estimacions, oscil·len entre 30 i 75 mil milions de tones, i la majoria d'elles es troben a la regió del Volga-Ural. Per tant, la introducció de tecnologies millorades de recuperació de petroli per a aquests embassaments s'ha tornat especialment rellevant.

On és el camp Usinskoye?

El jaciment de petroli d'Usinsk es troba al nord-est de la regió del mateix nom a la República de Komi. La seva àrea cobreix la terra baixa de Pechora i la conca del riu Kolva (l'afluent dret del riu Usa). La ciutat més propera és Usinsk. La ubicació del jaciment petrolier d'Usinsk de Lukoil està associada a una zona natural de transició de la tundra a la taigà. El clima aquí és fortament continental, la temperatura mitjana anual és de -25 °C. A l'hivern, el termòmetrebaixa a -55 °С. El relleu d'aquesta zona és una plana baixa i molt pantanosa amb zones muntanyoses elevades.

Les comunicacions de transport inclouen el ferrocarril, la navegació fluvial i el lliurament d'helicòpters. L'oleoducte Vozey-Yaroslavl es va instal·lar a tot el territori.

També hi ha un jaciment amb un nom similar: el camp de Malo-Usinskoye, que es troba al sud del districte d'Elovsky, a la regió de Perm, a prop del poble de Malaya EUA. S'associa amb els estrats del Devonià i Visean mitjà-inferior.

Descripció breu

Aquest camp es limita a la conca de petroli i gas de Timan-Pechersk, que té una importància estratègica en la indústria del combustible del nord-oest de Rússia. És un dels més grans d'aquesta província de petroli i gas. La proximitat als mercats de vendes també té un paper important.

El camp d'Usinskoye és un plec de roques de tipus anticlinal, la mida de les quals és de 51 km de longitud i el gruix de la coberta sedimentària és d'uns 7-8 km. Els jaciments de petroli es troben a una profunditat d'1 a 3,4 km. Pel que fa al tall d'aigua, el camp es troba en una fase tardana de desenvolupament i la quantitat de reserves esgotades és només del 7,7%. Les parts sud i oest del jaciment pràcticament no estan cobertes per la perforació de producció.

Les roques exposades pel forat més profund en l'ascens de l'anticlinal (5000 m) pertanyen als jaciments del període Silúrià inferior. Els jaciments explorats es caracteritzen per dipòsits terrígens del sistema del Devonià mitjà (principalfont de producció), el Permià superior, així com les etapes Visean, Serpukhovian i Famennian, que es troben completament situats al complex Carbonífer-Permià inferior.

Reserves de previsió

Les reserves de balanç, el desenvolupament de les quals actualment és econòmicament viable, ascendeixen a uns 960 milions de tones. El jaciment de petroli Usinskoye és el més gran de la República de Komi. La producció de petroli proporciona més d'un terç de la quantitat total d'hidrocarburs explorada en aquest tema de la Federació Russa.

Aquest volum, segons càlculs preliminars, hauria de ser suficient fins al 2030. Durant l'exploració addicional, és possible un augment de les reserves. L'operador d'aquest camp és Lukoil.

Litologia

Els dipòsits del Devonià inferior al camp Usinsk estan representats per 3 seccions (el seu gruix s'indica entre parèntesis):

• inferior (>1050 m);
• mitjana (<175 m);
• superior (909-1079 m).

Estan compostos pels següents tipus de roques:

• calc-clay;
• margues;
• argiles carbonatades;
• dolomites;
• anhidrites amb capes intercalades d'argiles i margues.

L'etapa de Visean consta d'argiles, a la seva part superior comença una gruixuda seqüència de roques carbonatades, que conté un dipòsit d'oli d' alta viscositat.

Propietats del petroli

El petroli del camp Usinsk té les característiques següents:

• densitat - 0,89-0,95 g/cm3;
• compostos que contenen sofre: 0,45-1,89%;
• viscositat dinàmica - 3-8 Pa∙s (fluids de formació pesats i d' alta viscositat);
• contingut màxim de substàncies resinoses - 28% (zona nord del dipòsit);
• contingut de porfirines en forma de complex de vanadi: fins a 285 nmol/g (augmentat).

La composició química està dominada pels compostos següents:

• hidrocarburs saturats: alcans, gonans i hopans;
• arens: naftalè, o-difenilemetan, fenantrè, tetrafè, fluorantè, pirè, perilè, crisè, benzfluorantens, benzpirens.

La concentració de certs tipus d'hidrocarburs varia a l'àrea del camp. Així, a la seva part sud, es revela la major quantitat d'àcids carboxílics, i a la part nord, la mínima. El petroli d'aquest camp es caracteritza generalment per un alt contingut de metaloporfirines i àcids orgànics.

Historial de descobriments

El camp de la regió d'Usinsk va ser descobert l'any 1963. L'any 1968 es va obtenir una potent font a una profunditat d'uns 3100 m (pou exploratori núm. 7), que produïa 665 tones de petroli per dia. El petroli lleuger es va produir al superhoritzó de Serpukhov el 1972. Segons l'estructura geològica, aquest jaciment es va classificar originalment com a simple.

L'any 1985, els científics van descobrir que la secció del camp és més complexa, ja que presenta canvis zonals en les condicions (erosió i trencaments de sedimentació), que provoca canvis bruscos en el gruix de les capes productives i diversos tipus d'intervals.. L'activitat tectònica de zones individuals va provocar l'aparició d'una verticalfracturació, que també complica el desenvolupament del dipòsit.

L'any 1998 es va revisar l'estructura geològica del jaciment. En algunes zones, es va constatar l'absència d'estratificació en forma d'esclats d'aigües plantars. A més, els geòlegs han establert el desenvolupament d'edificis tipus escull. La part arquejada del camp Usinskoye a principis del període Pèrmic es va elevar a la topografia del fons marí.

Les representacions sobre l'estructura del dipòsit anaven canviant constantment a mesura que apareixia nova informació. L'exploració sísmica l'any 2012 va mostrar la presència d'un gran nombre de falles tectòniques: esquerdes. Sovint són verticals i de vegades s'agrupen en 3-4 sistemes. Les esquerdes de les roques carbonatades no es limiten a la zona de contacte de dues capes, sinó que passen per diverses d'elles alhora.

Una fractura vertical elevada i un segell feble d'esquist del dipòsit del Permià inferior van provocar la pèrdua de la fracció d'hidrocarburs lleugers i van contribuir a la formació d'un jaciment de petroli d' alta viscositat.

Producció

Atès que el fluid del dipòsit del camp Usinskoye té una viscositat anormalment alta, la seva producció mitjançant mètodes tradicionals (vareta, bombes de pou centrífug i altres mètodes) és difícil. El 1990, la pressió del dipòsit va baixar a un nivell crític. Per resoldre aquest problema, es van convidar especialistes de l'empresa suïssa TBKOM AG. L'any 1991, juntament amb OAO Komineft, es va establir l'empresa Nobel Oil, la direcció de la qual va introduir la tecnologia de desplaçament de petroli a l'àrea per vapor al camp. Això va permetre augmentar en 4 la recuperació del líquid del dipòsitvegades.

S'utilitzen i es posen a prova diferents mètodes de desenvolupament de camp al territori del dipòsit: perforació de pous inclinats i horitzontals, mètode de drenatge termogravitacional del dipòsit, tractament amb cicles de vapor, injecció combinada amb reactius químics. Tanmateix, amb el gruix existent de la formació, no es pot cobrir completament per l'exposició tèrmica. Només un 20% del volum de les reserves de petroli està cobert per la injecció d'àrea i el cicle de vapor.

El 2002, Nobel Oil va fer fallida. L'empresa va ser comprada per OAO Lukoil.

Una anàlisi de la producció d'aquest camp mostra que, de mitjana, es va produir 2 vegades més petroli dels pous inundats que entre els que es van aturar per baixa pressió del dipòsit o per una caiguda de la productivitat. En aquest últim cas, la finalització de l'explotació es produeix abans de la finalització del desenvolupament dels embassaments coberts. Això es deu a la seva baixa permeabilitat, que es pot millorar amb un tractament tèrmic artificial.

Tractament tèrmic

El mètode termogravitacional es va provar fa uns 30 anys al Canadà. El seu principi és escalfar el dipòsit amb vapor calent, de manera que l'oli d' alta viscositat esdevingui tan mòbil com l'oli normal.

En la variant tradicional, els pous de producció i injecció es foren en punts veïns. Al camp d'Usinskoye, aquesta tecnologia es va canviar: l'impacte es va fer des de pous oposats en punts oposats.

Injecció de vapor bé en aquest esquemaperforat més alt que la producció. S'hi bombeja contínuament vapor. Es forma una mena de cambra de vapor en expansió. Al seu límit, el vapor cau al condensat i, sota la influència de la gravetat, flueix a la zona del fons del pou de producció.

L'expansió termoelàstica del fluid del dipòsit es produeix a temperatures del rang de 200-320 °C. A més del vapor, al dipòsit es genera una gran quantitat de diòxid de carboni, que contribueix al desplaçament del petroli. A causa d'aquest procés, la recuperació de petroli dels pous augmenta un 50%.

Ingesta d'aigua

A causa de la presència d'un gran estoc de plantes d'injecció de vapor a la zona del dipòsit, hi ha una gran necessitat d'aigua dolça. Prové de la presa d'aigua de Yuzhny del jaciment petrolier d'Usinsk, on es realitza la preparació, emmagatzematge i distribució de líquids.

L'any 2017 es va iniciar la posada en marxa del projecte de reequipament tècnic de la presa d'aigua. Es van actualitzar les instal·lacions tècniques, les depuradores, el sistema de canonades, es va construir una nova central dièsel. La modernització d'aquesta instal·lació augmentarà les capacitats tècniques i augmentarà la producció de petroli al jaciment Usinskoye.