Дәріс: Мұнай -газ өндірістік геологиясының даму тарихы.
Дәріс сабақтарының конспектілері
1. Мұнай- газ өндірістік геологиясын жеке ғылым ретінде анықтау және оның маңызы.
Мұнай және газ жатыстары мен кен орындары халық шаруашылық қызметінің кепілі ретінде. Біздің еліміздегі мұнай мен газ өндірудің жоғары деңгейі геологиялық барлау жұмыстарының, жобалау теорияларының дамуы, мұнайлы, газды және газоконденсатты кенорындарды игеру тәжірибесін жетілдіру нәтижелеріне байланысты мүмкін болды. Мұнай мен газдың қорларын көбейту жағдайлары көзқарасынан қарасақ, бұл пайдалы қазбалардың кен орындар санының көбеюі есебінен емес, сонымен қатар алынатын қорлардың көбеюі, алаңдағы жер қыртысында мұнай мен газдың жоғалуының азаюы есебінен шешілуі тиіс. Осыдан мұнай, газ немесе газоконденсат кенорындарды пайдалану барысында оны тек геологиялық кеннен ғана емес, сонымен қатар, халық шаруашылығының қызметінің кешені ретінде де қаралуы тиіс. Сондықтан оны мұнай және газ жатыстары мен кенорындарына үш түрлі көзқараспан қарау керек.
Біріншіден, көмірсутек кеніштерін (КС) статикалық жағдайдағы табиғи геодезиялық кесең ретінде қарастыруға болады. Осы мақсатпен қарау халық шаруашылық құнды жатыстарын техника - экономикалық негіздеу және қорларды есептеу негізінде игеруді жобалау үшін қажетті мәліметтерді алу мен ұңғылардың жоғары өнімділік бағасын алу және игеру жобасындағы немесе технологиялық сұлбадағы қабаттардың жоғарғы өнімділігін бағалау болып табылады.
Екіншіден, КС кеніштерін динамикалық күйде, оларды іске қосқанда мұнай мен газ қозғалыстарының үрдістері басталады және ұңғылардың түбінен және забойға немесе түбіне айдаушы сулар ретінде қарау керек. Басқаша айтқанда, игеріле бастаған мұнай немесе газ кеніші өздігінен екі компоненттен тұратын: геологиялық және техникалық (кеніштерді пайдалану үшін жобаланған техникалық жүйе ), ажырамайтын бүтінге ұқсас. Бұл бүтінді геологиялық- техникалық кетпен (ГТК) деп атаймыз.
Үшіншіден, KC кешіштерін халық шаруашылығы қызметінің кешендері ретінде қарау керек. Себебі, ГТК техникалық компоненттерінің сипаттамалары (ұңғымалардың арасындағы арақашықтық, олардың қозғалуы, түптік қысым т.с.с.) геологиялық компоненттердің сипаттамаларымен және ерекшеліктерімен анықталады (кеніштердің ішкі құрылымымен жыныстардың қасиеттерімен және флюидтермен т.с.с.). Сондықтан кеніштерді игеру жүйесінің техникалық- экономикалық көрсеткіштері геологиялық жағдайларға тәуелді.
Мұнай-газ өндірістік геологиясын анықтау. Мүнай, газ немесе газоконденсатты кеніштерді халық шаруашылық қызметінің кешені ретінде зерттеу арнайы бақылауларды жүргізу үшін үлкен уақыт шығыны мен құралдар (барлау үрдісінде) қажет етіледі. Бұл мақсаттар үшін бөлінген құралдарды тиімді пайдалану үлкен мемлекеттік мағызды тапсырма болып табылады. Бағытталған әртүрлі жұмыстармен зерттеулерді анықтау, талдау әдісін талдау мен жұмыс тапсырмлары мен мақсаттарға сәйкес, мәліметтерді талдап, қорыту-кеніштер мен олардағы үрдістер туралы нақты мәлімет алудың тиімді жағдайлары, ал сонымен қатар, игеру жүйелері жобаларының тиімділігін арттыру мен игеруді реттеу бойынша шаралар.
Мұнайлы- газды өндірістік геология- кен орындарды бөлшектеп зерттеумен айналысатын геологияның саласы мен бастапқы күйдегі мұнай мен газ кеніштері мен олардың халық шаруашылығы маңызы мен жер қойнауын тиімді пайдалануды анықтау үшін қажет игеру процесіндегі геологияның саласы.
Сол себептен, мұнай- газ өндірістік геологиясының маңызы кенорындар мен мұнай- газ кеніштері туралы мәліметтерді талдап, қорытудан тұрады. Олар әлде қайда тиімді әдістерді ұйымдастыруды геологиялық негіздеу мақсатымен халық шауашылық қызметінің кешендері ретінде талданады да, жер қойнауы мен қоршаған ортаны қорғау мен оларды тиімді қолдануды қамтамасыз етуден тұрады.
2. Мұнай- газ өндірістік геологиясының негізгі кезеңдерінің дамуы. Кеңестік ғалымдар мен инженерлердің рөлі. Мұнайлы, газды және газоконденсатты кенорындарды игеру тәжірибелері мен теорияларының дамуымен үзіліссіз байланысты мұнай – газ өндірістік геологиясының дамуын бірнеше кезіңдерге бөлуге болады.
Бірінші кезең – мұнай өндірісінің пайда болуынан 1918 жылға дейін. Бұл кезеңде Ресейдегі мұнай өндіру толығымен Апшерондық кенорыны мен Майкоптық ауданда шоғырланған болатын. 1871ж. дейін техника іс жүзінде болған емес: ол кезде мұнай шоғырлану әдісі бойынша қолмен қазылған құдықтардан өндірілді, ал олардың диаметрі – 1,0-1,5 м, тереңдігі 150 метрге дейін жетті. Бірінші ұңғылар фонтанды мұнай берген тереңдігі 40-70 м болатын (1864 ж., Кулаков ауд.) Кубанда және Алшерон ауданында (1869 ж., Балахан) бұрғыланды, жүйелеп жүргізілді. Ол бірінші болып бірқатар мұнай өндірістік тапсырмаларын шешу үшін геометрияны қолдану мүмкіндігін белгіледі.
Екінші кезең- 1918-ші жылдан 1928-ші жылдар бойынша. Бұл кезең Кеңестік өкіметтің бірінші жылдарының ұлттандыру мен мұнай кәсіпшілігінің техникалық құрылу жылдарын қамтиды. Бұл кезеңнің негізгі белгісі –мұнайлы кенорындарды игеруді жоспарлы жүргізуге ауысу. Бұл кезеңнің маңызды оқиғасы 1925 ж. Москвада Мұнай кеніштерін тиімді пайдалану мен қорғау сұрақтары бойынша Бүкілодақтық жиналыс өткен болатын. Бұл жиналыста көрнекті геолог-мұнайшылардың ішіндегі атақты М.В.Абрамович әлемдегі бірінші болып мұнайлы қабат резервуарды өңдеудің тиімді жүйесі туралы сұрақ койды. 1927 ж. ол мұнайды кенорындарды игеру жүйелерінің бірінші топтамасын жарыкқа шығарды.
1927-1928 жылдарга қарай ұңғымалардың болашақ өнімділігін анықтау сұрақтары туралы В.В.Билибиннің жұмыстары жарық көрді.Ол бірінші болып мұнай қорларын есептеу мен мұнай кеніштерін талдау үшін алдын-ала құрылған «қисық әдіс» өте сенімді болып табылады. Жиналған материал 1930 ж. жарық көрген В. В. Билибиннің «Жердің астындағы мұнай қорларын есептеудегі математикалык; статистикалар әдістері» кітабында талданған. Бұл өндірістік – геологиялық тапсырмаларды шешу кезіндегі математикалық әдістерді қолдануға арналған 1-ші жұмыс болды.
Үшінші кезең- 1929 жылдан 1938 жылдар. Бұл кезеңде екi алғашқы бесжылдық KСРO халық шаруашылығының даму жоспарларымен сәйкес келеді. 1930 жылдың сәуір-мамыр айларында академик И.М. Губкиннің басшылығымен Жанагрознендік кәсіпорынды игеру сұрақтары бойынша комиссия жүмыс істеді. Комиссия мұнайда еріген маңызды емес газдардың қорлары мен жоғары орынды сулардың белсенді рөлі туралы бірқатар қорытындылар жасады. 1937 ж. М.Л. Жданов пен С.В.Шумилин бірінші болып KO бойынша түгел газ қорларын есептегн. Одан басқа қысымның құлауы бойынша газ қорларын есептеу әдісі қолданылған.
Төртінші кезең- 1939 жылдан 1948 жылдар. Бұл кеңестік Ұлы Отан соғысының жылдары —кеңес халқының шыдамдылық жылдары кіреді. Әскери және соғыстан кейінгі алғашқы жылдардың қиындықтарына қарамастан, елде ғылыми ойдың дамуы тоқтаған жоқ.
Бесінші кезең -1949 жылдан қазіргі уақытқа дейін.
Бұл кезеңнің маңызды ерекшелігі мұнай- газ өндіруші кәсіпшіліктің қарқынды дамуында: Болгария, Татарстан, Беларуссия, Түркменстан, Өзбекстан, Батыс Сібір. Ескі аудандарда Азербайжанда, Солтүстік Кавказда, Қазақстанда және Украинада жаңа кен орындар ашылуда.
Мұнай кәсіпшілігінің геологиясы дамуының бесінші кезеңі мұнайлы кеніштерді өңдеу технологиясы дамуының екінші сатысымен сәйкес келеді.
Мұнай мен газ кеніштерін өңдеуді бақылау үшін ерекше және қабаттардың геолого- физикалық қасиеттерін анықтау, құрылымдарды зерттеу үшін ұңғымаларды геофизикалық зерттеу әдістері кең дамыды.
Ұңғымалық геофизика әдістерін қолдану сулы жыныстармен мұнайлы – газды шегенделген ұңғымалардың қималарындағы бөлінгендермен байланысқан өндірістік геологиялық тапсырмаларды тиімді шешуге СМЖ, ҒМЖ, ГСЖ қозғалыстарын бақылауға, қабаттардың әртүрлі параметрлерін анықтауға, мұнайлы – газды немесе газконденсатты кен орындарды өңдеу мен басқа да маңызды геологиялық тапсырмаларды және ұңғымалардың сулы аралықтарын анықтауға мүмкіндік береді.
Қазіргі уақытта қажетті газды ұңғымалардың, қабаттардың, түптік және сағалық қысымдардың санының уақыт бойынша өзгеруін есептейтін газодинамикалық әдістер, контурлы немесе табандағы сулардың қозғалысы мен тағы басқа өндірістік- геологиялық мәліметтерді алу үшін тапсырмаларды шешуді есептеудің жақындатылғын әдістері құрылған.
Газды өндіру тәжірибесі мен теориясының дамуы өзінің артынан газды кен орындардағы өндірістік геологиялық зерттеулердің дамуына себепші болды.
Мұнайкәсіптік геологиясының басқа да геологиялық шектес ғылымдармен қатысты.
Өңдірісітік геологтарға мұнай және газ кешені кеңістіктің бір бөлігі ретінде қарастыруға болады. Бұған әртүрлі процесстер қатысты гееологиялық, физикалық әржақты процесстер қатысады. Иегруде көп сатыларын білуге болады.
Ғылымның әртүрлі түрі қатысатын геологиялық емес жоғары процестерді және т.б атауларды үйретеді. Бұл жерден негізінен мұнайгазкәсіптік геология оны үлкен деңгейде теориялық фактылық жағынан қортынды жасайды, басқа ғылымдардан алынган тәсіл күнделікті өмірде қолданғанда заңсыз болып келеді.
Мысалы: қабаттардың өнімділік жағдай жиналуы біріншіден далалық сейсмикалық зерттеулерінде т.б. сонымен бірге кесіндіде ұңғыма табу ол құрлымдық карта тәсілімен анықталады.
Ұңғымадан керн алу, мұнай сынамасы, газдар сулар негізінен қабат физикасы тәсілімен зерттеледі. Жыныстың қасиеті ақпараттың негіздері кәсіптік геофизика зерттейді.
Сонымен қатар ұңғыманың гидродинамикалық зерттеулер нәтиже жерасты гидравликасы ұңғыма геофизикасы, теориялық тәсілдер мұнайгазкәсіптік геологиясында негізін шешетін тапсырманы, өндіріс геологиясына керек 90% ақпарат алуға болады.
Жыныстардың мұнайгаз қанығу қасиеті, жиналу жағдайы туралы ақпарат өндірістік геолог кез-келген затты құру үшін заңдар, тәсілдер, бұларға теориялық жағынан; тектоника, стратиграфия, петрография, гидрогеология, жерасты гидравликасы және т.б. Сандық және сапалық таңдауда қарапайым өндірістік геолог математикасының тәсілдер және ЭВМ көп қолданады. Бұл әдістерсіз толықтайтын дұрыс деуге айту қиын.
Сондықтан мұнай және газ кенішін үйренуде сатыда ғылымда, мұнайгаз өндірістік геология, негізінен теориялық және методикалық жағынан іргетасын мұнайгаз өндірістік геология қалайды.
Мұнайгаз кәсіптік геологиясы жеке объектін құрайды. Мұнай және газ кенішін өндіріп жатқан орынды немесе өндіруге дайындалып жатқан аймақ т.с.с. геология тектоникалық кешен, қабаттың мұнайгаздылығының құрылуы таңдау, мұнайдың қозғалысын, газдың, кеніштің ішіндегі суигерілгендегі, сонымен қатар мұнай бергіш коэффиценті. Сондықтан мұнайгазкәсіптік геология ғылымы жоғары дәрежелі ғылым және бір жақты емес.
Бұл ғылым кәсіптік геология зерттеулері қортындысы әртүрлі өзгерістер туғызады. Болашақтың дамуына үлкен үлес қосады. Өндірістік мұнайгаз аудандарында әр уақытта көп ұңғымалар бұрғыланады. Сонымен қатар өндірістік геология ғылымында жасалған зерттеулер шынында жаңа әртүрлі фактілер береді. Бұл теория болашақтың дамуына көп жағдай туғызады, іргелес ғылым болып есептеледі. Іргелес ғылымға бұл мұнайгаз өндірістік геология көптеген есептер береді, болашақ дамуына үлкен дәреже береді. Сонымен, мысалға: коллектордық саз жыныстың су жапсарында көлемін өзгертетінің истография ғылымының пайдасы. Физика – химиялық үйренуде, жыныста мұнай, судың жапсарында ағантындығы байқалған, бұлар ұңғыманы геофизикалық зерттеулер нәтижесі интерпретацияның есептерінің қортындысының арқасында.
Негізгі әдебиеттер: 1[7-28], 7[27-37].
Бақылау сұрақтары:
1.Мұнай және газкәсіптік геологиясының мақсаты мен міндеттері.
2.Мұнай кәсіптік геологиясының басқа ғылымдармен байланысы.
3.Кәсіптік мұнайгаз геологиясының негізгі кезеңдері.
4.Ұңғыманы бұрғылау кезіндегі жыныстарды іріктеу, талдау.