Конспект Лекционных занятий по курсу: Основы разработки шельфовых нефтегазовых месторождений для студентов 131000 бакалаврской подготовки по направлению «Нефтегазовое дело»
Скачать 3.42 Mb.
|
О разрушительных ураганах в Мексиканском заливе В связи с тем, что США во многом зависят от добычи нефти и газа в Мексиканском заливе, удары, которые нанесли ураганы Катрина и Рита в августе и сентябре 2005 г., создали практически неразрешимые проблемы. Из 4 000 платформ, зарегистрированных ММS (Mineral Managemant Service), 3 050 подверглись ударам ураганов Катрина и Рита. По предварительной оценке, 109 старых, уже дослуживающих платформ были полностью разрушены; это составило 1,7 % всего объема добычи в заливе нефти и 0,9 % объема добычи природного газа. Еще 53 платформам был нанесен значительный ущерб. Перед ураганом Катрина на 28–29 августа 2005 г. суммарная добыча в Мексиканском заливе составляла 1,5 млн барр/сут нефти и 10 млрд фут3/сут природного газа. К 19 сентября 2005 г. после урагана Катрина суммарная добыча в этом регионе сократилась до 837,648 тыс. барр/сут нефти и 3,37 млрд фут3/сут природного газа. Это почти вдвое меньше прежнего объема добычи нефти и втрое меньше прежней добычи природного газа. Затем последовал ураган Рита, после которого на 25 сентября 2005 г. сокращение добычи нефти составило 100 % (добыча нефти полностью прекратилась), а природного газа 84,47 % (добыча природного газа сократилась на 8,05 млрд фут3 /сут, т. е. составляла всего 1,95 млрд фут3/сут). На 21 октября 2005 г. добыча нефти составляла 986,805 тыс. барр/сут (всего 65,79 % объема добычи до ураганов), а природного газа – 5,34 млрд фут3/сут (53,37 % нормального объема добычи). Большая часть поврежденных мощностей находилась на этот момент в состоянии ремонта и восстановления (так же, как и подводные трубопроводы и перерабатывающие мощности, расположенные на побережье). Характер и число повреждений буровых установок, трубопроводов и перерабатывающих мощностей достаточно разнообразный. Следует отметить, что повреждения, нанесенные обоими ураганами, достаточно серьезные. Катрина перекинулся на континент в районе Бурриса (Луизиана), на востоке Южного Орлеана, сила ветра достигала 60,3 м/с. Однако до этого штормовой ветер был еще сильнее во время прохода урагана над добывающим регионом, расположенным в центрально-восточной части Мексиканского залива. Как было рассчитано Научной ассоциацией (Earth Science Association – ESA), в 2004 г. на 108-километровом участке, над которым прошел ураган Катрина, добывалось 556 тыс. барр/сут нефти и 2 млрд фут3/сут природного газа. Этот объем составлял 38 % суммарной добычи в Мексиканском заливе. Из них 379 тыс. барр/сут нефти и почти половина объема (примерно 1 млрд фут3/сут природного газа) добывалось на 54-километровом участке, находящемся в самом центре урагана. Операторами месторождений, расположенных на этом участке, являются всего несколько компаний. Самая крупная из них – Shell. В соответствии с данными MMS на этом участке ураган разрушил 46 платформ и четыре буровые установки. 23–24 сентября 2005 г. еще один ураган, Рита, прошел над добывающим регионом Мексиканского залива. Сила ветра достигла максимальной скорости, составляющей 63 м/с. По сообщениям ESA, на месторождениях, над которыми прошел ураган Рита (протяженность участка составила также 108 км), добывалось примерно 2,84 млрд фут3/сут природного газа и 250 тыс. барр/сут нефти, что составляло в 2004 г., 17 % всей добычи нефти в Мексиканском заливе. Из них примерно 130 тыс. барр/сут нефти добывалось на месторождениях, которые находились в центре урагана. Ураганом Катрина были повреждены мощности, 85 % которых управлялись примерно десятью компаниями. Во время урагана Рита примерно 54 % поврежденных мощностей управлялись также десятью компаниями. По предварительным данным MMS, ураганом было разрушено 63 платформы и одна буровая установка. Несмотря на ураганы и природно-техногенные катаклизмы, освоение нефтегазовых ресурсов Мексиканского залива активно продолжается. 2.2. Северное море 2.2. Северное море Северное море на протяжении последних десятилетий XX в. характеризовалось наиболее активным освоением морских месторождений нефти и газа. Эта активность стимулировалась рядом факторов. Во-первых, очень выгодное географическое положение относительно европейских стран, имеющих развитую промышленность, таких как Англия, Франция, Германия, Нидерланды и др. Во-вторых, отсутствие на северо-западе Европейского континента сколько-нибудь крупных месторождений нефти. В-третьих, наличие глубин моря, относительно доступных для освоения, и, наконец, открытие в последние годы в пределах Северного моря крупных нефтяных месторождений. Лондон превратился в крупнейший нефтяной центр, откуда многие нефтяные компании контролируют деятельность своих филиалов не только в Европе, но и в Африке и на Ближнем и Среднем Востоке. Наряду с нарастающей уверенностью в перспективности на нефть и газ областей шельфа Северо-Западной Европы в течение последнего десятилетия произошли значительные усовершенствования в технологии поисково-разведочных работ и в технике бурения на шельфе, что позволило распространить поисково-разведочные работы в более глубоководные части. Поисково-разведочные работы в акватории этого моря начались в середине 1960-х гг. и были вызваны двумя причинами. Первой из них явилось принятие Женевской конвенции 1958 г. о континентальном шельфе, которая создала правовую основу для раздела дна Северного моря. Сам этот раздел произошел уже в 1960-х гг., причем на долю Великобритании пришлось 46 % всей площади шельфа (до параллели 62° с. ш., принятой за границу моря при его разделе), Норвегии – 27 %, Нидерландов – 10 %, Дании – 9 %, ФРГ – 7 %, Бельгии и Франции – по 0,5 %. Вторая причина заключалась в том, что в 1959 г. на севере Нидерландов в провинции Гронинген было открыто газовое месторождение Слохтерен с извлекаемыми запасами в 2,5 трлн м3, т. е. относящееся к категории уникальных месторождений. Эксплуатация его началась в 1963 г. Естественно, можно было предположить, что залежи углеводородов продолжаются и под морским дном. По географическому положению Северное море может рассматриваться как шельфовый бассейн Атлантического океана. В плане это слегка вытянутый в субмеридиональном направлении морской бассейн площадью 660 000 км2. Его протяженность от края континентального шельфа у Шетландских островов до южного берега около 1 000 км, а максимальная ширина между Великобританией и Данией – 600 км. Северное море является относительно мелководным; на большей части глубина моря не превышает 90 м, но к северу от 58° с. ш. оно постепенно углубляется до 200 м. К северу от Шетландских островов, приблизительно на широте 61°30', находится перегиб шельфа (бровка), а далее начинается континентальный склон, относящийся уже к Норвежскому морю. На северо-востоке моря вдоль Скандинавского п-ова находится относительно узкий, изогнутых очертаний Норвежский желоб с максимальной глубиной более 500 м. Ширина этого желоба по изобате 200 м колеблется от 40 до 80 км и лишь на севере превышает 100 км. Основная мелководная западная часть моря характеризуется относительно выровненным рельефом, однако здесь известен ряд банок. К числу наиболее крупных относятся Доггер-банка и Грейт-Фишер-банка на юге, Литл-Халибед-банка у побережья Шотландии, банки Поби, Берген и Викинг на севере. Кроме того, в рельефе дна наблюдаются крупные пологие понижения, а также отдельные линейно-вытянутые ложбины, из которых наиболее крупной является впадина Дэвис-Холл на западе. Ее максимальная глубина 237 м. Вопросам строения и нефтегазоносности Северного моря посвящено значительное количество работ как советских, так и зарубежных исследователей. В настоящее время установлено, что в геологическом отношении Северное море представляет собой крупную депрессию, выполненную мощной толщей осадочных пород (до 12 км), возраст которых варьирует от девона до четвертичного. В Североморском бассейне выявлено более 400 нефтяных, газоконденсатных и газовых месторождений (рис. 2.4, 2.5). Общие достоверные и вероятные запасы нефти оцениваются примерно в 3 млрд т, природного газа в 4,5 трлн м³; по отдельным секторам они распределены довольно неравномерно. В британском секторе Северного моря обнаружено более 130 нефтяных месторождений с запасами 1,2 млрд т, из которых 44 разрабатываются. Разведано также 60 газовых месторождений с запасами 1,2 трлн м³, из которых разрабатываются 25. В норвежском секторе  Рис. 2.4. Схема расположения месторождений нефти и газа южной части акватории Северного моря запасы нефти оцениваются в 1,6–1,7 млрд т, природного газа в 2,9 трлн м3. Здесь эксплуатируются 26 нефтяных и газоконденсатных и около 30 газовых месторождений. Остальные сектора значительно беднее: в датском разведано всего 100 млн т нефти, в голландском 25, а в секторе ФРГ поисковое бурение пока не дало результатов. Все это в значительной мере предопределило и размеры добычи. Представление о добыче нефти в целом по бассейну и по отдельным секторам дает табл. 2.2. Данные таблицы позволяют сделать три взаимосвязанных вывода. Во-первых, до середины 1980-х гг. в североморской добыче нефти первенствовала Великобритания. Затем добыча в британском секторе заметно упала, что объясняется как истощением ряда месторождений, так и серией аварий на нефтепромыслах. Однако в 1990-х гг. уровень добычи снова начал подниматься. Во-вторых, добыча нефти в Норвегии продолжает быстро возрастать, что связано в первую очередь с достаточным количеством  Рис. 2.5. Схема расположения месторождений нефти и газа северной и центральной части акватории Северного моря разведанных запасов. В-третьих, остальные североморские страны имеют сравнительно небольшую нефтедобычу. Впрочем, и потребности их значительно меньше, так что Дания, например, уже достигла полного самообеспечения нефтью и газовым конденсатом. В целом в Северном море добыча нефти в ближайшие годы может достигнуть своего пика (по разным оценкам от 230 до 270 млн т), после чего начнется ее снижение. В добыче природного газа картина складывается примерно аналогичная. В 1991 г. во всем Североморском бассейне было добыто 108 млрд м3, а в 1995 г. – 142 млрд м3. До начала 1990-х гг. первое место в добыче удерживала Великобритания, но затем ее стала обгонять Норвегия, что связано с вводом в эксплуатацию новых перспективных месторождений. Растет добыча газа и в голландском секторе Северного моря. В связи с этим постепенно изменяется и роль двух главных североморских стран в нефте- и газоснабжении Западной Европы. В середине 1980-х гг. экспорт нефти из Великобритании достиг 80 млн т, что ставило ее по этому показателю на пятое место в мире (после России, Саудовской Аравии, Ирана и Ирака), а экспорт из Норвегии составил 30–40 млн т. Но уже в конце 1980-х гг. экспорт из Великобритании начал уменьшаться, а норвежский продолжал расти, достигнув в 1990 г. 68 млн т. Главные покупатели норвежской нефти – Великобритания, Нидерланды, Швеция, Франция и США). Что касается природного газа, то Великобритания вообще его не экспортирует, целиком используя для собственных нужд. Норвегия же весь добываемый природный газ экспортирует в ФРГ, Великобританию, Францию, Нидерланды и Бельгию. Всего в 1990 г. в эти страны было поставлено 25 млрд м3, причем к 2000 г. поставки выросли в два-три раза. Кроме перечисленных стран интерес к норвежскому газу проявили также Швеция, Австрия, Италия и Испания. Таблица 2.2 Динамика нефтедобычи на континентальном шельфе Северного моря, млн т
Стратиграфические особенности североморского мегабассейна Предполагается, что в основании разреза осадочных отложений Северного моря залегают породы девона, развитые в северной части моря. Как и на большей части Западной Европы, девонские отложения представлены здесь красноцветными терригенными отложениями – песками и песчаниками. Это так называемый горизонт красных песчаников. Отложения девона несогласно залегают на породах силура, ордовика и более древних. По мнению исследователей, девонские отложения могут достигать значительной мощности. Отложения нижнего карбона распространены относительно нешироко. Они представлены шельфовыми карбонатными осадками (известняками) и породами дельтового происхождения, для которых характерно колебание фаций и мощностей. Гораздо значительнее, особенно в южной части моря, развиты образования верхнего карбона. Они сложены угленосными породами, переслаивающимися с терригенными отложениями. Суммарная мощность угля составляет более 60 м. Считается, что уголь из отложений карбона служит основным источником промышленных пермотриасовых месторождений газа. Отложения нижнепермского возраста (ротлигендес) широко развиты в южной половине Северного моря и пройдены рядом скважин. В литологическом отношении это разнообразные по составу породы. В южной, прибрежной части Северного моря они представлены эоловыми песками, в северном направлении сменяются глинисто-алевролитовыми отложениями, а затем – глинами и эвапоритами. На юго-востоке, в Германской впадине породы ротлигендеса сложены эвапоритами, переслаивающимися с глинами и мергелями. В толще ротлигендеса, как в море, так и на берегу, были отмечены эффузивы. Эоловые отложения ротлигендеса, которые служат коллекторами для ряда газовых месторождений, имеют мощность в среднем 120–180 м. Общая мощность ротлигендеса достигает 1 000 м и более. Породы верхнепермского возраста (цехштейн) широко распространены в Северном море. Они представлены циклическим чередованием доломита, ангидрита и каменной соли. Карбонатные и ангидритовые фации были отложены в периферийной зоне цехштейнового бассейна, в то время как в центре бассейна накопилась толща каменной соли мощностью около 1 200 м. Отложения цехштейна делятся на четыре пачки. Первая (нижняя) является эвапоритовым циклом, в котором снизу вверх наблюдается постепенный переход эвапоритов в базальные доломиты вышележащей второй пачки. В пределах последней на базальных доломитах лежит толща соли мощностью 650 м. Третья пачка также начинается с доломитов, которые перекрываются отложениями каменной соли мощностью 300 м. И, наконец, четвертая пачка маркирует заключительную фазу высыхания цехштейнового бассейна; она представлена терригенными отложениями. Соленосные отложения цехштейна оказали большое влияние на формирование структуры южной части Северного моря, обусловив солянокупольную природу этого региона. Кроме того, они служат хорошими покрышками для газовых залежей в нижележащих коллекторах ротлигендеса. На севере эвапориты цехштейна являются маломощными, в силу чего здесь не получили развитие соляные купола, столь характерные для южных районов. Триасовые отложения в основном согласно перекрывают породы цехштейна и представлены всеми тремя отделами. Нижний слагается континентальными красноцветными аргиллитами и песчаниками с прослоями каменной соли. Песчаники нижнего отдела имеет мощность 180–275 м и обладают хорошей пористостью. Средний отдел состоит из переслаивания красноцветных аргиллитов и доломитов с прослоями каменной соли. Верхний отдел триаса сложен красно-коричневыми аргиллитами и ангидритами с прослоями каменной соли. Мощности прослоев соли во всех трех отделах триаса составляют 45–75 м, а общая мощность триаса в южной части Северного моря – 1 600 м. В более северных районах она, видимо, меньше; здесь триас представлен терригенной фацией, заполняя неровности дотриасового рельефа и отсутствуя на древних поднятиях. Юрские отложения являются основным нефтеносным горизонтом северной части Северного моря. Они залегают с размывом на триасовых породах. Нижнеюрские – лейасовые образования – представлены в основном морскими глинами, отложившимися в трансгрессивный этап. Среднеюрские породы были сформированы в периоды регрессии; они характеризуются широкой фациальной изменчивостью и сложены песчаными отложениями дельт и эстуариев с прослоями угля и глин, а также оолитовыми и обломочными известняками. Таким образом, среднеюрские отложения состоят из пород-коллекторов, в которых сосредоточены крупные залежи нефти и газа в северных районах Северного моря. Верхняя юра представлена битуминозными глинами, отложившимися в период трансгрессии. Ряд исследователей рассматривают эти глины в качестве пород-продуцентов углеводородов для месторождений северной части моря. Верхняя часть юрских отложений в южных районах моря представлена известняками и эвапоритами. Общая мощность юрского комплекса колеблется на юге от 600 до 1 500 м; на севере максимальная мощность этого комплекса характерна для грабенов, но там она не определена, так как скважины в основном заложены на структурно-приподнятых участках дна. Меловые отложения залегают несогласно на нижележащих породах, возраст которых колеблется от палеозоя до верхней юры. О распространении нижнего мела (неокома) точных данных нет, поскольку в настоящее время его находят только в прогибах типа трогов. Неясно, ограничивалась ли седиментация этими трогами или она захватывала большую площадь, откуда впоследствии нижнемеловые отложения были удалены. По составу эти отложения представлены мелководными песками и глинами, мощность которых варьирует по площади. Апт-альбские образования мощностью 75 м состоят из глин, также залегающих несогласно на подстилающих породах. Верхнемеловые отложения на большей части Северного моря сложены писчим мелом, и лишь севернее вернее 58°с. ш. преобладают глинистые породы. Мощность верхнемеловых отложений за пределами зоны солянокупольной тектоники составляет 600–1 000 м. Кайнозойские отложения состоят из палеогеновых, неогеновых и четвертичных пород. Эти отложения являются главным образом терригенными и представлены глинисто-алевритовыми и песчаными образованиями. Четвертичные отложения имеют ледниковое происхождение; они сложены алевритами, песками и конгломератами, а также валунной глиной. Чисто морское происхождение имеют голоценовые отложения, мощность которых невелика. |
Похожие:
 | Назначение ооп бакалавриата, реализуемой вузом по направлению 131000 «Нефтегазовое дело» и профилю подготовки «Бурение нефтяных и... |  | Для бакалавров направлений 131000 «Нефтегазовое дело» профиля подготовки 131000. 05 «Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта... |
| Учебно-методическое пособие предназначено для закрепления теоретических знаний, полученных студентами во время лекционных занятий... | | «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина» |
| ... | | Методическое пособие предназначено для бакалавров III курса института геологии и нефтегазовых технологий кфу по направлению 020700.... |
| Конспект лекций по курсу «Делопроизводство» составлен на основе базовой программы «Делопроизводство и документационное обеспечение... | | Методические указания предназначены для студентов экономического факультета по направлению подготовки 38. 03. 01 «Экономика» по профилю... |
| Для студентов, обучающихся по направлению 080100. 62 «Экономика», профиль «Финансы и кредит» (программа подготовки бакалавра). —... | | Методическое руководство к проведению лекционных и семинарских занятий по курсу |