Геология, разведка, бурение и добыча нефти

В книге Нормана Хайна показана взаимосвязь геологии нефти, разведки, бурения и добычи. Вы узнаете, как образуется нефть, какие геологические процессы при этом происходят, о горных породах и минералах, слагающих земную кору, о возрасте горных пород, об образовании складок и разломов, о породах-коллекторах, в которых собирается нефть.
Особое внимание автор уделяет бурению скважин, в том числе подготовительным работам, технологиям и способам бурения, осложнениям, возникающим при бурении, опробованию и заканчиванию скважин на суше и на море, их капитальному ремонту. В книге рассказывается о промысловой обработке нефти и ее хранении, о добыче, механике пласта, запасах нефти и газа и методах их подсчета, а также об усовершенствованных методах добычи нефти.
Кроме того, книга снабжена очень ценным справочным материалом - подробным словарем терминов, предметным указателем, указателем географических названий, месторождений нефти и газа, нефтеносных пород и формаций.
Книга предназначена для работников нефтедобывающей промышленности и смежных отраслей, студентов и преподавателей специализированных вузов.

Эта книга содержит огромное количество полезной информации по нефтяной промышленности. Она написана ясным, доступным языком, и поэтому материал легко воспринимается. Во вступительной главе представлен великолепный обзор, показывающий взаимосвязи геологии нефти, разведки, бурения и добычи.

В каждой главе рассматривается отдельная тема. Для лучшего восприятия материала в книге приведено множество рисунков. Технические термины, встречающиеся в тексте, пояснены и выделены курсивом. Количественные данные приведены как в единицах системы СИ, так и в британских единицах. В конце книги расположены предметный указатель, словарь терминов, а также список рекордов из области нефтяной промышленности.

Фотографии на обложке книги печатаются с разрешения Американского нефтяного института, компании по бурению Parker Drilling, а также Нормана Хайна. Фотография автора выполнена Маршаллом Хаймом.

Сырая нефть, как и природный газ, представляет собой смесь соединений, молекулы которых состоят из атомов углерода и водорода. Существует много различных сортов сырой нефти и природного газа. Одни из них более ценные, чем другие. Тяжелые сорта нефти имеют очень высокую вязкость, их добыча оказывается либо сложной, либо вообще невозможной, в то время как легкие сорта текучи и относительно легко поддаются добыче. Нефть с повышенным содержанием серы наименее ценная, как и высокосернистый природный газ. Некоторые сорта природного газа содержат природный газоконденсат и газовый бензин и сгорают с выделением большего количества тепла, чем другие, поэтому их ценность выше.
Для существования промышленного месторождения газа или нефти необходимо сочетание трех геологических условий: во-первых, под землей должна присутствовать горная порода, которая в определенный геологический период становится источником образования газа или нефти; во-вторых, должна также присутствовать отдельная порода-коллектор для удерживания газа или нефти и, в-третьих, требуется наличие ловушки в породе-коллекторе, служащей для сбора нефти и газа в промышленных масштабах.
Верхняя часть земной коры в местах, где может располагаться месторождение нефти или газа, сложена осадочными горными породами. Осадочные породы могут быть как породой-источником (нефтематеринской породой), так и породой-коллектором. Осадочными они называются потому, что состоят из отложений. Отложения — это частицы, образовавшиеся в результате разрушения и перемещения существовавших ранее пород, например песчинки, морские раковины, соль, осажденная из морской йоды. Возраст горных пород, слагающих земную кору, достигает миллионов, а иногда и миллиардов лет. С течением геологического времени уровень моря не остается постоянным, В прошлом уровень мирового океана много раз поднимался, покрывая сушу, затем отступал, обнажая ее. Именно в течение этих периодов и накапливались отложения, представлявшие собой относительно простые вещества, такие как покрывающий морские берега песок, ил на морском дне или залегающие слоями раковины. Эти древние отложения, накапливающиеся слой за слоем, и формируют осадочные горные породы, которые впоследствии пробуривают для добычи нефти и газа.
Исходным веществом для образования газа и нефти является органическая материя, скрытая и сохраненная в древних осадочных породах. Эти породы содержат не только неорганические частицы, такие как песчинки или ил, но и остатки растений и животных. Наиболее распространенной, богатой органикой осадочной породой является глинистый сланец. Именно он чаще всего выступает в роли материнской породы для нефти и газа. Важный фактор превращения органического вещества в нефть под поверхностью земли — это высокая температура. По мере того как материнская порода покрывается различными отложениями и погружается в толщу земли, ее температура повышается. Минимальная температура образования нефти, составляющая около 150°F (65°C), создается на глубине 7000 фут. (около 2100 м) (см. рис. В.1). Образование нефти продолжается вплоть до температуры 300Т (150°С) на глубине 18 тыс. фут. (5500 м). Превращение органического вещества в нефть — сложный процесс, требующий длительного времени. Когда температура достигает 300°F при дальнейшем погружении породы, остаточная органика превращается в природный газ.