Реферат: Зарождение науки о разработке нефтяных месторождений

Оглавление

Введение……………………………………………………………………3

1.<span Times New Roman"">    

До зарождения науки о разработкенефтяных и газовых месторождений…………………………………………………………5

2.<span Times New Roman"">    

Зарождение науки о разработкенефтяных и газовых месторождений………………………………………………………..10

3.<span Times New Roman"">    

Развитие «подземной гидравлики» — главенствующей науки о разработке нефтяных и газовых месторождений……………………15

4.<span Times New Roman"">    

Применение искусственных методоввоздействия на режим разработки – есть результат развития подземной гидравликии науки о разработке нефтяных месторождений в целом……………………19

Заключение………………………………………………………………..26

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;text-transform:uppercase;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Введение

Наука необходима народу.

Страна, которая ее не развивает,

неизбежно превращается в колонию.

Ф. Жолио Кюри

История показывает, чтонаша страна играет важнейшую роль в развитии мировой истории. ХХ век показал, чтоРоссия (бывшый СССР) играет немаловажную роль и в развитии мировой науки.Некогда страна необразованных за считанные годы сумела занять лидирующиепозиции в области исследования космоса, создании новейшей электроники,оптической аппаратуры и др. Наша страна в XXв. стала центральным ядром (ксожалению полярным) в мировой науке.

Наука о разработкенефтяных и газовых месторождений, являющейся предметом исследования даннойработы, является отраслевой. Зарождалась она в XIXв, а стала самостоятельной и полноценнойлишь в XXв.Ученые нашей страны внесли огромный вклад в развитие рассматриваемой науки. Ноне все шло гладко, они не были застрахованы от ошибок, нередко ошибочныепредставления опровергались исследованиями последующих ученых. В работеприводятся такие случаи. Эти случаи лишний раз подтверждают слова И.Канта:«Абсолютное познание вещей (явлений) невозможно. Абсолютной истины нет». Этоважно осознавать, занимаясь такой наукой, как разработка нефтяных и газовыхместорождений, где большинство процессов происходят в недрах планеты, внеобозримой для человека среде.

Как показано в даннойработе, наука о разработке проходила долгий путь зарождения, а в последующемстановления как полноценной, в чем важнейшую роль сыграли ученые именно нашейстраны.

Анализ развития наукипозволил автору выявить основные события (революционные решения, прогресс) безкоторых было бы невозможно достижение таких больших показателей добычи нефти,даже в такой богатой ресурсами стране, как Россия. Они в данной работе названыпервой и второй «революциями в нефтедобыче».

О развитии наукисвидетельствуем множество литературных источников, в которых приводятся статьи,высказывания ученых, нефтяников страны рассматриваемого исторического периода.В них также приводятся наиболее важнейшие концепции разработки, выдвигаемыекритерии рациональности, применяемые технологии разработки различныхисторических периодов. Это во многом облегчило работу автора в написанииреферата и изучении исследуемой темы.

В силу ограниченностидопустимого объема работы остался не полностью охваченным период развития наукипосле второй «революции в нефтедобыче», что объясняется также отсутствиемсоизмеримых событий (прогресса) в последующем.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

1. До зарождения науки о разработкенефтяных и

газовыхместорождений

Интерес человека к нефтипрослеживается с еще глубокой древности. Так, например, упоминания о нефти ибитуме мы находим в старинных записях древнеримских и древнегреческихисториков. Из археологических находок и старинных рукописей известно,. чтонефть с давних времен добывали на Керченском полуострове, на Северном Кавказе,в Ухтино-Печорском крае, на о.Челекен [1].

Также давно были известнынефть и газ Азербайджана. Сведения о добыче нефти на Апшеронском полуостровеимеются в трудах многих иранских и арабских авторов. В одном из них, написанномв начале XIIIв., отмечено: «Баку – это город в области Ширвана на берегу моря. Всюночь земля его горит, как огонь: ставят на нее котел, и вода на земле егозакипает. Его товары: нефть черная, белая, зеленая и соль». В <st1:metricconverter ProductID=«1339 г» w:st=«on»>1339 г</st1:metricconverter>. в книге«Нузхатал-Кулуб» Хамдуллах Казвини отметил: «Величайшее месторождение нефти – вБаку. И есть там местность, где копают колодцы, дабы нефть выходила наружу… иее извлекают из тех источников».

В <st1:metricconverter ProductID=«1594 г» w:st=«on»>1594 г</st1:metricconverter>. азербайджанскиймастер А.Мамеднур Оглы закончил сооружение высокопроизводительного нефтяногоколодца в селении Балаханы (Баку).

Колодезный способ былединственным способом добычи нефти. Нефтедобыча того времени полностью зависелаот развития техники и технологии конструирования колодцев – как техническихсооружений для добычи нефти. Колодезный способ добычи нефти достиг в Бакубольшого совершенства еще в эпоху средневековья и процветал до второй половины XIXвека. Глубина колодцев достигла <st1:metricconverter ProductID=«30 метров» w:st=«on»>30 метров</st1:metricconverter>, нефтьизвлекали из них при помощи ворота, движимого лошадьми. Стены колодцевобкладывали камнем, их верхние части были защищены каменными зданиями.

Другая проблема стояла вотыскании нефтяных источников, где можно было бы строить колодцы. Сооружениеколодцев было дорогостоящим мероприятием, преследовало за собой отысканиедолговременного источника нефти, но несло в себе огромные риски.

Нефть искали везде, гдеона была однажды замечена: на реке Терек на Северном Кавказе, на реке Ухте вПустоозерском уезде. По заданию Петра Iбыли организованы разведки нефти насевере – в бассейне рек Печоры и Ухты. Больше всего нефтяные источникипростирались на Бакинской земле. К 1730 году в Баку были уже сооружены нефтяныепромыслы, которые давали по тем временам много нефти. Служивший на Кавказе майорартиллерии И.Гербер описал Бакинские нефтяные промыслы, рассказал о применениидобываемой нефти. «Нефть черпаетца из колодезей, которые имеютца полдни езды отБаки в каменистом месте, из которых некоторые колодеза черного и некоторыебелаго нефту выбивают: сия нефть развозитца во многих персицких провинциях, гдесбыватели окою вместо свечей и масла в лампадах употребляют… У нефтяныхколодцев в близости имеется место, где непрестанно земля горит… жгут в ономогне много извести. Работники… в своих избах выроют ямку глубиною полфута, вооную ямку поставят тросник, потом зажженной огонь над верхном конце тросникадержат, отчего от земли идущий нефтяной дух зажетца и горит как свеча… и симоне всех своих изб освещают».

Драгоценная жидкость былапредметом весьма оживленной торговли с Персией, через русских купцов вывозиласьв Западную Европу. Использовалась нефть и как лечебное средство. Первымипотребителями были пастухи. Они лечили овец и верблюдов от чесотки, смазываябольные места нефтью, собранной в местах ее естественного выхода на поверхностьземли. Использовали также в качестве смазки трущихся предметов.

В <st1:metricconverter ProductID=«1735 г» w:st=«on»>1735 г</st1:metricconverter>. доктор Н.Лерхе всвоем отчете о поездке на Апшеронский полуостров пишет: «… в Балаханы было 52нефтяных кладезя глубиной в 20 саженей, из коих некоторые сильно бьют иежегодно доставляют 500 батманов нефти…» (1 батман <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">»

<st1:metricconverter ProductID=«8,5 кг» w:st=«on»>8,5 кг</st1:metricconverter>).

Академик С.Г.Гмелинизучал в Баку методы сооружения нефтяных колодцев, впервые высказал идею овозможности бурения на газ и использования его как топлива. Описывая колодцы,он отмечает, что глубина нефтяных колодцев в Балаханах в ту пору достигала 40-<st1:metricconverter ProductID=«50 м» w:st=«on»>50 м</st1:metricconverter>, а диаметр или сторонаквадрата сечения колодца 0,7-<st1:metricconverter ProductID=«1,0 м» w:st=«on»>1,0 м</st1:metricconverter>.

В <st1:metricconverter ProductID=«1803 г» w:st=«on»>1803 г</st1:metricconverter>. Бакинский купецКасымбек соорудил два нефтяных колодца в море на расстоянии 18 и <st1:metricconverter ProductID=«30 м» w:st=«on»>30 м</st1:metricconverter> от берега Биби-Эйбата.Колодцы были защищены от воды срубом из плотно сколоченных досок. Нефтьдобывали из них много лет. В <st1:metricconverter ProductID=«1825 г» w:st=«on»>1825 г</st1:metricconverter>. во время шторма колодцы были разбиты и затоплены.

К моменту присоединенияБакинского ханства к России в <st1:metricconverter ProductID=«1806 г» w:st=«on»>1806 г</st1:metricconverter>. в районе Баку насчитывалось около 120 колодцев, изкоторых ежегодно добывали около 200 тыс. пудов нефти.

Первым научным трудом вобласти нефтегазодобычи можно считать работу А.И.Узатиса «Курс горного дела»(1834), в котором он обстоятельно описал технику и технологию бурения скважини геолого-поисковые работы. Это была первая книга в мировой литературе,посвященная вопросам бурения. Забегая вперед, следует сказать, что переход отколодезного к скважинному способу добычи нефти во многом определил дальнейшийрост добычи нефти, открыл доступ к более глубоким нефтяным источникам.

В 1847-1848 гг. вБиби-Эйбате на берегу Каспийского моря бурится первая в мире нефтяная скважинаударным способом с применением деревянных штанг. В <st1:metricconverter ProductID=«1846 г» w:st=«on»>1846 г</st1:metricconverter>. Министерствофинансов ассигновало на бурение этой скважины 1000 рублей. Мастер корпусагорных инженеров Алексеев решил строить вышку в урочище Биби-Эйбат, на берегуКаспийского поря. Здесь уже были 25 колодцев, которые давали нефть.

В селе Ерино близПодольска в <st1:metricconverter ProductID=«1859 г» w:st=«on»>1859 г</st1:metricconverter>.горный инженер Г.Д.Романовский впервые применил в бурении паровую машину.

Во второй половине XIXв. продолжает внедряться в областинефтедобычи метод бурения скважин, вытесняя сооружение колодцев.

В Азово-Кубанскомнефтегазоносном районе на окраине села Киевское, долине реки Кудако в <st1:metricconverter ProductID=«42 километрах» w:st=«on»>42 километрах</st1:metricconverter> отАнапы в конце августа <st1:metricconverter ProductID=«1864 г» w:st=«on»>1864 г</st1:metricconverter>.отставной уланский полковник А.Н.Новосильцев начал бурить первую в Россиинефтяную скважину. В <st1:metricconverter ProductID=«1866 г» w:st=«on»>1866 г</st1:metricconverter>.из скважины с глубины <st1:metricconverter ProductID=«55 м» w:st=«on»>55 м</st1:metricconverter>ударил фонтан нефти с первоначальным дебитом 12 тыс. пудов в сутки.

Успех А.Н.Новосильцевапобудил нефтепромышленников отказаться от сооружения беспорядочногорасположения нефтяных колодцев и перейти на разработку нефтяных месторожденийметодом бурения. В <st1:metricconverter ProductID=«1865 г» w:st=«on»>1865 г</st1:metricconverter>.начал бурить нефтяную скважину в Татарии на реке Шешлю бугульминский помещикН.Малокиенко. В <st1:metricconverter ProductID=«1868 г» w:st=«on»>1868 г</st1:metricconverter>.промышленник М.К.Сидоров заложил на Ухте первую нефтяную скважину. В <st1:metricconverter ProductID=«1870 г» w:st=«on»>1870 г</st1:metricconverter>. действовали четырескважины в Грузии.

В <st1:metricconverter ProductID=«1871 г» w:st=«on»>1871 г</st1:metricconverter>. началось бурениескважины в районе Баку. В Балаханах на участке А.Мирзоева было завершенобурение скважины ручным ударным способом при помощи деревянных штанг глубиной64м. Эта скважина явилась начальной вехой развития нефтяной промышленностиАпшеронского полуострова. Во время пробного тартания произошел выброс газа иводы. Внезапное выделение газов, подземный гул, столб песка и воды, вставшийнад скважиной, были приписаны действию нечистой силы. По приказу буровогомастера скважину быстро забросали камнями и песком, водрузили поблизости крест.В этом году начинает эксплуатироваться первая продуктивная нефтяная скважинаглубиной <st1:metricconverter ProductID=«45 м» w:st=«on»>45 м</st1:metricconverter>.Ее дебит составил около 2000 пудов в сутки (колодцы давали в сотни раз меньшенефти, чем скважины) 1872 год явился годом полного прекращения строительстванефтяных колодцев в Бакинском районе и перехода на бурение нефтяных скважин.

Развивалась наука опоиске нефтяных месторождений, наука о ведении геолого-разведочных работ,развивалась техника и технология буровых работ, росли глубины скважин,произведением показателей роста этих двух самостоятельных наук определялся ростдобычи нефти в России. Автор считает целесообразным привести динамику добычинефти в мире и по странам Россия и США (как основного конкурента в отрасли) впериод до 1917 года (см. табл. 1).

Таблица  SEQ Таблица * ARABIC 1Добыча нефти в России и США

Год

Мировая добыча нефти, тыс.т. в год (период)

Россия

США

Объем добычи

Объем добычи

тыс.т.

%

тыс.т.

%

1821-1858

175,2

175,2

100

-

-

1864

276,1

9,0

3,3

267,1

96,7

1900

19614,8

10352,5

52,3

7998,0

40,9

1913

50514,4

10281,0

20,0

31361,0

62,2

1917

64867,2

8800,0

13,6

42326,0

65,3

Снижение добычи нефтипроизошедшее после 1900 года вплоть до 1920-х гг. является результатомисторических процессов происходящих в мире и России (революция 1905-1907гг.,первая мировая война 1914-1918гг., революции 1917 года, установление Советскойвласти, гражданская война, национализация капитала), и не является результатомразвития науки. Следует сказать, что и нефтегазовая наука утратила темпы своегоразвития на фоне происходящих событий. И.М.Губкин занимавшийсягеолого-поисковыми работами и развивавший именно эту важнейшую наукунефтегазовой отрасли говорил так: «Настоящим ученым я почувствовал себя толькопосле установления Советской власти». Далее автор предлагает обратить взор навклад именно этого ученого в развитие нефтяной науки и нефтедобычи России вцелом. По мнению автора и многих исследователей именно И.М.Губкину принадлежитроль в зарождении науки о разработке нефтяных месторождений, что прослеживаетсяв материалах приводимых в следующем параграфе.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

2. Зарождениенауки о разработке нефтяных и газовых месторождений

Для осуществленияуправления развитием всей нефтяной промышленности и, в частности, развитием разведкии разработки нефтяных месторождений Декретом Правительства страны был в мае <st1:metricconverter ProductID=«1918 г» w:st=«on»>1918 г</st1:metricconverter>. учрежден Главныйнефтяной комитет (Главнефтеком) в отделе топлива Высшего Совета НародногоХозяйства (ВСНХ) [2]. Инициатива в создании такого комитета принадлежалаИ.М.Губкину, который стал членом коллегии Главнефтекома и осуществлял в течениеболее 20 лет (до его смерти в 1939г) важнейшие мероприятия по управлениюнефтедобычей и разработкой. Поэтому нефтяники имели все основания неофициальносчитать И.М.Губкина своим «нефтяным комиссаром». Обратим взор на опубликованныеИ.М.Губкиным работы и доклады, ведь не секрет, что они существенно повлияли наразвитие нефтяной науки, нефтяной геологии в частности.

В первой, опубликованнойв <st1:metricconverter ProductID=«1918 г» w:st=«on»>1918 г</st1:metricconverter>.статье «Роль геологии в нефтяной промышленности», И.М.Губкин утверждал, что«геолог должен быть руководителем при разработке нефтяных месторождений, еслихотят, чтобы эта разработка носила правильный, планомерный характер и даваламаксимум положительных результатов». Этим и последующими выступлениями И.М.Губкинстарался показать необходимость научного подхода к разработке нефтяныхместорождений, указывал на роль геологии не только в процессе поиска, но инепосредственно в процессе разработки месторождения. Это было, по мнениюавтора, очень правильным, своевременным высказыванием, которое можно отнести креволюционным. Был дан толчок развитию научных основ разработки нефтяныхместорождений. Возможно благодаря И.М.Губкину главная наука нефтяного дела«Подземная гидравлика» получила свое зарождение именно в 20-е годы в трудахЛ.С.Лейбензона о чем будет сказано ниже.

В следующей,опубликованной в том же году статье «Нефтяная промышленность России»,И.М.Губкин провел такой анализ состояния нефтяной промышленности нашей страны,из которого закономерно вырисовывались первейшие задачи ее реконструкции, что иподтверждается самим названием следующей его статьи, опубликованной в <st1:metricconverter ProductID=«1920 г» w:st=«on»>1920 г</st1:metricconverter>., «Боевые задачи нанефтяном фронте». Состояние разработки нефтяных месторождений после ихнационализации было таково, что первейшей задачей И.М.Губкин считалнеобходимость бороться с технологически необоснованным массовым обводнениемнефтяных скважин и продуктивных пластов.

С начала двадцатых годовстал проводить свои исследования в области разработки нефтяных месторождений,подсчета запасов нефти и технологии нефтедобычи проф. Л.С.Лейбензон. Первая егостатья в этой области, опубликованная в <st1:metricconverter ProductID=«1923 г» w:st=«on»>1923 г</st1:metricconverter>., и последующие послужили Л.С.Лейбензонуоснованием для создания им впоследствии новой науки – подземной гидравлики; безучета достижений этой науки нельзя проводить рациональную разработку нефтяныхместорождений.

В начале же двадцатыхгодов грозненский геолог И.Н.Стрижов предложил свою систему разработки нефтяныхместорождений. Учитывая возможность наличия газовой шапки в своде структуры,И.Н.Стрижов считал недопустимым начинать эксплуатационное бурение со свода ирекомендовал проводить бурение скважин, начиная с периферии структуры,поднимаясь по ее крыльям к своду. Такую систему разработки в опубликованной вто время в США литературе назвали «русской системой». В современной литературесилы приводящие нефть в движение описываются, как сила давления газовой шапки,а режим разработки называется «режимом газовой шапки». Не отрицаяобоснованности «русской системы разработки» применительно к нефтяным залежам сгазовой шапкой на своде, И.М.Губкин в последующем правильно считал недопустимымее использование при разработке залежей нефти, в которых весь газ в пластерастворен в нефти, и главной силой, движущей ее к скважинам, является напорводы. Это высказывание также можно отнести к революционным, ведь в современнойлитературе выбор числа скважин, обоснование режимов их работы при водонапорномрежиме определяется именно в зависимости от активности природной водонапорнойсистемы создающей определенный напор на нефтяную залежь снизу.

Впервые в истории мировойнефтедобычи обоснование существования водонапорного режима (тогда его называлипросто водяным или гидравлическим) разработки нефтеносных пластов было даногрозненскими геологами во главе с Н.Т.Линдтропом. В статье, опубликованной в <st1:metricconverter ProductID=«1925 г» w:st=«on»>1925 г</st1:metricconverter>., Н.Т.Линдтроп привелфактические данные, доказывающие, что, например, в самых продуктивных (XIII, XVI) и других пластах Новогрозненскогорайона (названного потом Октябрьским) весь газ в пласте находится врастворенном состоянии, и поэтому единственной силой, движущей нефть кскважинам, является напор краевой воды. Нефтеносный продуктивный пластН.Т.Линдтроп представил как водонапорную систему. начинающуюся с областипитания на выходах пласта на более высоких гипсометрических отметках, чем всамой залежи. Н.Т.Линдтроп отметил явное взаимодействие водяных скважин,расположенных за контуром нефтеносности, с нефтяными скважинами, находящимисяот них на сравнительно больших расстояниях внутри контура нефтеносности.

Забегая вперед, отмечу,что работа американского геолога С.Герольда, в которой была предложенаклассификация режимов нефтяных месторождений, в том числе и гидравлического,была проведена позже выполненных грозненскими геологами исследований, т.е.открытие гидравлического (водонапорного) режима принадлежит отечественнымспециалистам. Губкин в своих докладах и статьях, начиная с конца двадцатыхгодов, опирался на исследования грозненских геологов. Приведем несколько цитатиз его статей, касающихся весьма важных вопросов, возбуждавших много споров.

«Возьмем основной вопросо количестве скважин на единицу поверхности нефтяного участка. Участок можноразрабатывать, покрывая его более или менее густой сеткой скважин. При менеегустой сетке скважин дебит каждой скважины будет выше, а трудовые затраты надобычу весовой единицы нефти будут ниже, чем при более густой сетке скважин. Следовательно,с увеличением густоты скважин себестоимость нефти будет повышаться. Сповышением себестоимости нефти происходит уменьшение рентного дохода на тоннунефти. Но до известного предела это повышение себестоимости является выгодным снароднохозяйственной точки зрения, ибо параллельно с увеличением стоимости ипадением рентного дохода на единицу нефтедобычи происходит увеличение общеймассы нефти, добываемое на единицу поверхности, и увеличение общей массырентного дохода, получаемого народным хозяйством. Следовательно, до известнойстепени повышение себестоимости нефти, связанное с изменением системыразработки месторождения, вполне оправдывается с народнохозяйственной точкизрения. Между тем, мы совершенно игнорировали это в нашей практике…»

«Наивыгоднейшей являетсяне такая система разработки месторождения, при которой себестоимость являетсясамой низкой, а такая при которой на единицу поверхности реализуется наибольшаясумма рентного дохода». «Нефтяная промышленность должна провести исследованиевопроса о том, какая система разработки месторождения обеспечивает народномухозяйству реализацию наибольшей массы рентного дохода. По-видимому, врезультате такого исследования нефтяной промышленности придется пересмотреть изначительно снизить нормы начального и конечного дебита скважин, которыми внастоящее время определяется рентабельность скважин».

Обе эти цитатыИ.М.Губкина и по сей день заслуживают всеобщего обозрения и внимания. Ведь и посей день не на всех месторождениях нашей страны при обосновании плотности сеткискважин исходят из позиций наиболее рационального использования запасов, скорееиз позиций минимальной себестоимости, а при обосновании режимов работы – изпозиций максимальной прибыли. Из этих цитат И.М.Губкина видно, как усердно онборолся за рациональную разработку нефтяных и газовых месторождений нашейстраны.

Нам студентам и молодымнефтяникам следует признать именно роль И.М.Губкина в развитии науки оразработке нефтяных и газовых месторождений в нашей России. В США, в частности,эти заслуги перепадают на следующие известные имена: Ботсет, Верслюи, Виков,Иллинг, Маскет, Мур, Уайлд, Херст, Шилсюиз и др. Ознакомление с содержаниемработ этих ученых содействовало ускорению развития отечественной науки вобласти разработки.

В заключении этогопараграфа следует сказать, что зарождением науки о разработке нефтяных игазовых месторождений нефтяная промышленность обязана И.М.Губкину. СамИ.М.Губкин будучи геологом поисковиком развивал поисковую геологию, емупринадлежат гипотезы о наличии нефти в Уралоповолжье (что подтвердилось толькопосле его смерти). А его цитаты о необходимости научного обоснования плотностисетки скважин, темпов отбора нефти из скважин, провозглашенные на всю странузародили новую науку «Подземная гидравлика», которая является главенствующей втеории разработки нефтяных и газовых месторождений. В последующем добыча нефтив России определялась тремя составляющими: техника и технология буренияскважин, поисковая геология и подземная гидравлика. Необходимо признать, что дорациональной разработки было еще далеко. Разработка месторождений проходила наестественных режимах и никак не регулировалась.

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;text-transform:uppercase;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

3. Развитие«подземной гидравлики» — главенствующей науки о разработке нефтяных и газовыхместорождений

В начале 20-х годов XXв. еще не использовались подавляющеебольшинство фундаментальных представлений о физике и механике нефтяных пластови процессах извлечения из них нефти и газа. При этом основной закон фильтрациибыл открыт французским инженером Анри Дарси еще в <st1:metricconverter ProductID=«1856 г» w:st=«on»>1856 г</st1:metricconverter>. при изучениидвижения воды в фильтрах водоочистных сооружений. Как оказалось впоследствии,уравнения установившейся и неустановившейся фильтрации нефти аналогичныуравнениям математической физики Лапласа и Фурье, открытым в начале XIXв. Однако при разработке нефтяныхместорождений эти уравнения стали использовать только в 30-х гг. XXв.

Применение законовматематической физики принадлежит в нашей стране Л.С.Лейбензону. В докладеЛ.С.Лейбензона «Современное состояние гидромеханического исследования нефтяныхи газовых пластов» было впервые выдвинуто такое совершенно правильноеутверждение: управление разработкой и эксплуатацией нефтеносного пласта неможет быть обеспечено без использования сведений термодинамики, физики,механики и гидромеханики. В докладе были кратко приведены основные законыдвижения воды, нефти, газа и газированной нефти в пористой среде и те выводы изэтих законов, на основании которых следует изучать явления взаимодействияскважин и определять основные принципы разработки пласта. Как уже отмечалосьвыше, наука (пока мы выявили три ее составляющие) о разработке нефтяных игазовых месторождений развивалась как теория (работы Л.С.Лейбензона и впоследующем его учеников) и как практика. Практика, следует отметить, направляласвоими данными развитие теоретической науки. Наука о разработке нефтяных игазовых месторождений становилась как теоретическая и практическая наука. Вкладв практику разработки вносили доклады и работы по анализу разработкиразрабатываемых нефтяных месторождений. Так, например, С.Н.Шаньгиным был сделандоклад на тему «Практика разработки Грозненских месторождений нефти». Доклад,который был дополнен на этом съезде докладами Т.А.Осениной и Н.М.Карпенко,посвященными особенностями разработки Новогрозненского и Старогрозненскогонефтяных месторождений. Во всех докладах были охарактеризованы особенностиразработки нефтяных месторождений в условиях ярко выраженного водонапорногорежима. Особое внимание уделялось установлению областей питания и выходов нефтеносныхпластов, что вполне соответствовало развитию передовых идей, впервыесформулированных в 20-х годах грозненскими геологами во главе с Н.Т.Линдтропом.

Доклад И.Г.Пермякова былпосвящен методам оценки месторождений на Эмбе, режиму их и методике выборасистем разработки. Докладчик правильно указал на то, что развитие Эмбинскогорайона всецело зависит от ввода в эксплуатацию новых месторождений, для которыхнадо правильно спроектировать системы разработки. Применительно к особенностямЭмбинских месторождений докладчик и предложил основные принципы проектированияих разработки.

В <st1:metricconverter ProductID=«1934 г» w:st=«on»>1934 г</st1:metricconverter>. была опубликованаполучившая широкую известность монография (она же была рекомендована и какучебник для втузов) профессора Л.С.Лейбензона, посвященная полному и систематичномуизложению подземной гидравлики. Отмечая огромное значение монографииЛ.С.Лейбензона, необходимо сделать одну существенную оговорку, у отца теориифильтрации Чарлза Слихтера Л.С.Лейбензон, как отмечает В.Н.Щелкачев,заимствовал ошибочную идею для водонапорного режима. Ч.Слихтер, Ф.Форхгеймер иЛ.С.Лейбензон считали, что при установившемся притоке жидкости из пласта кскважине эта скважина имеет в пласте строго определенный радиус влияния. В областипласта за пределами этого радиуса жидкость остается неподвижной. Получаетсяявное противоречие: не может быть установившегося притока жидкости к скважине иустановившегося потока в области влияния, если через границу области влиянияжидкость в нее не притекает. По Слихтеру, Форхгеймеру и Лейбензону получалось,что две скважины в одном и том же пласте, которые устойчиво работают в условияхжесткого водонапорного режима, друг на друга совсем не влияют, если они удаленыдруг от друга на расстояние двойного радиуса влияния.

Автор считает полезнымупомянуть о широко применяемом в современных исследованиях методагидропрослушивания скважин (смена режима в одной скважине фиксируется всоседних реагирующих скважинах; устанавливают наличие или отсутствиелитологического экрана между скважинами в сообщающемся пласте, устанавливаютсвойства пласта по линии соединения скважин; величина возмущения обратнопропорциональна квадрату расстояния между скважинами), который подтверждает наличиесвязи между скважинами.

Позднее уже в 1934-1935гг. В.Н.Щелкачев ознакомился с передовыми идеями грозненских геологов и впроводившихся в ГрозНИИ исследованиях водонапорного режима отбросилпредставление о «радиусе влияния» скважины, заменив его «радиусом контурапитания» или «расстояния от скважины до контура питания».

Первым полномасштабнымучебником, в котором излагались наиболее полно сведения о режимах нефтеносныхпластов и основы теории их разработки, был учебник И.М.Муравьева и Ф.А.Требина(1937).

В <st1:metricconverter ProductID=«1939 г» w:st=«on»>1939 г</st1:metricconverter>. была опубликованамонография В.Н.Щелкачева «Интерференция скважин и теория пластовых водонапорныхсистем». Эта монография представляла собой первое строгое изложениегидромеханической теории пластовых водонапорных систем на основе правильногопредставления о таких системах, выработанного грозненскими геологами. Тем самымэто было первое физически правильное обоснованное изложение теорииводонапорного режима. Следует сказать, что развитие подземной гидравлики недало такого бурного роста в темпах добычи, как это случилось, например в XIXв., когда научились бурить скважины,но послужило более рационально разрабатывать месторождение, правильнопроектировать систему разработки, управлять режимом работы залежи, управлять ипрогнозировать динамику изменения основных технологических показателей. Забегаявперед, лишь скажу, что развитие теоретических основ разработки, в частностиоснов разработки при упруговодонапорном режиме дали в последующем почву дляразвития искусственных методов воздействия на залежь нефти, о чем будет сказанов следующем параграфе. Развитие теоретических и практических основ разработкипри водонапорном режиме уже было дано, как отмечалось выше, грозненскимигеологами и профессором В.Н.Щелкачевым.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

4. применениеискусственных методов воздействия на режим разработки — Есть результат развитияподземной гидравлики и науки о разработке нефтяных месторождений в целом

В <st1:metricconverter ProductID=«1942 г» w:st=«on»>1942 г</st1:metricconverter>. в Московскомнефтяном институте было создано Проектно-исследовательского бюро (ПИБ). Работубюро возглавил Б.Б. Лапук, а позже А.П.Крылов. Упоминание ПИБ в данномпараграфе не случайно, потому что многие важные достижения науки и техники и ихвнедрение в производство происходили именно от этой организации. Об этом будетсказано ниже. В данном параграфе также будут приводиться исследования, косвенноотносящиеся искусственным методам воздействия, но внесшие немаловажное развитиеобсуждаемой в данной работе науке.

Итак, ПИБ сосредоточилосвое внимание на таких вопросах:

1.<span Times New Roman"">    

Создание теории разработки на основетрех наук: промысловой геологии, подземной гидродинамике и экономике.

2.<span Times New Roman"">    

Применение этой теории к проектированиюсистем разработки.

3.<span Times New Roman"">    

Выполнение проектов разработкикрупнейших нефтяных месторождений по заданию промышленности.

4.<span Times New Roman"">    

Содействие внедрению выполненныхпроектов.

Следуетподчеркнуть, что к работе ПИБ были привлечены многие ученые: П.М.Белаш (повопросам электромоделирования), П.Я.Полубаринова-Кочина и И.А.Чарный (порешению соответствующих задач подземной гидродинамики), инж. М.М.Глоговский,В.Н.Щелкачев (по развитию теории упругого режима), Б.Э.Казарновская, геологС.Т.Коротков, экономист доктор Н.М.Николаевский и др.

В <st1:metricconverter ProductID=«1943 г» w:st=«on»>1943 г</st1:metricconverter>. были опубликованырезультаты исследований Н.Я.Полубариновой-Кочиной, посвященные решениям«прямой» и «обратных» задач гидравлики нефтяного пласта. Решения «обратных»задач гидравлики позволили определять весьма важные для проектированияразработки гидродинамические характеристики нефтеносных пластов. Авторуказывает на то, что в современной учебной литературе подобные методикиполучили название как задачи по «идентификации». Решение этих задач существенноупростилось вследствие развития ЭВМ в последние годы.

Подруководством В.Н.Щелкачева проводились исследовательские работы на промыслахГрознефти в тяжелые годы войны, когда фашисткие войска перерезали железнуюдорогу по линии Грозный – Ростов и когда в <st1:metricconverter ProductID=«1944 г» w:st=«on»>1944 г</st1:metricconverter>. фашисткие войскабыли отброшены к западной границе нашей Родины. Затруднения, возникшие в вывозенефти, позволяли останавливать скважины и проводить серьезные исследования. В.Н.Щелкачевтак вспоминает: «В определенном смысле военная обстановка помоглаисследованиям. Однако, с другой стороны, обстановка была, конечно, оченьтяжелой для коллектива исследователей». По словам В.Н.Щелкачева был накопленбесценный практический опыт по упругому режиму.

Следуетсказать, что теория упругого режима широко применяется уже на протяжении болееполу века на промыслах при исследовании скважин. Это так называемые методы КВД(кривая восстановления давления) или КВУ (кривая восстановления уровня – менееточный вариант исследования). Эти методы были разработаны В.Н.Щелкачевым ипозволяют определять гидродинамическими методами исследований гидродинамическиеи фильтрационные параметры пласта или пластов. Это лишний раз доказываетнеоценимость вклада В.Н.Щелкачева в развитие науки о разработке нефтяных игазовых месторождений, в частности в развитии упругого режима и исследований,базирующихся на полученных решениях. Автор пишет эти строки, испытывая глубокоеуважение и восхищение этому человеку.

ПриПИБ образовали группу по интенсификации нефтедобычи и нефтеотдачи. На этуГруппу бы

еще рефераты
Еще работы по геологии