Водорастворенные газы и методы их выделения из подземных вод
Оценка ресурсов растворенных газов пластовых вод мировых нефтегазоносных бассейнов. Определение газоносности подземной гидросферы. Способы извлечения водорастворенного метана. Свойства и использование термальных источников. Интенсификация дегазации вод.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | сочинение |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2018 |
| Размер файла | 17,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
|
Труды университета |
УДК 553.981
Водорастворенные газы и методы их выделения из подземных вод
А.Е. Воробьев, д.т.н., профессор, зав. кафедрой
нефтепромысловой геологии, горного и нефтегазового дела,
А.Т. Роман, магистрант, Российский университет
дружбы народов (г. Москва),
В.С. Портнов, д.т.н., профессор, директор ДОУП,
А.К. Турсунбаева, д.т.н., профессор кафедры ММиН,
Г.Г. Таткеева, д.т.н., профессор, директор ИТЭиА,
К.Б. Кызыров, к.т.н., профессор кафедры «Энергетика»,
Карагандинский государственный технический университет
Природные подземные воды в том или ином количестве содержат растворенные газы. Особенно много их (преимущественно метановых) находится в пластовых водах нефтегазоносных бассейнов (НГБ).
В первой половине прошлого столетия В.П. Савченко определена роль водорастворенных газов в процессах миграции углеводородов и формирования их залежей, была установлена генетическая связь растворенных газов подземных вод с газами нефтегазовых месторождений, составлена «Карта растворенных газов подземных вод нефтегазоносных провинций СССР» масштаба 2:500000 и подсчитаны ресурсы растворенных газов НГБ СССР.
Суммарные ресурсы растворенных газов НГБ превышают 4000 трлн. м3, что на несколько порядков больше промышленных запасов. Глобальные же ресурсы углеводородных газов в пластовых водах осадочной оболочки Земли составляют n*1016 м3 метана.
Мировое потребление газа составляет 3,6 триллионов мі в год. При этом природные месторождения природного газа на суше беднеют и иссякают. А значительное количество метана растворено в водах океанов, морей и озер, газы которых иногда представляют промышленный интерес (озеро Киву, Центральная Африка).
Газы могут выделяться из подземных вод и создавать самостоятельные сухие скопления лишь в тех случаях, когда упругость растворенных газов превышает давление воды на соответствующей глубине. Поэтому все залежи свободного газа образованы в основном газами катагенетического происхождения.
Вскрытие этих зон не очень глубокими скважинами (4-5 км) позволит осуществить эффективную фонтанную добычу высоконапорных пластовых вод, что является наиболее рациональным способом извлечения растворенных УВ путем разгазирования подземных вод.
Ресурсы растворенных газов пластовых вод нефтегазоносных бассейнов
|
Геологическая структура |
Нефтегазоносный бассейн |
Возраст вмещающих пород |
Ресурсы растворенных газов, трлн. м3 |
Источник сведений |
|
|
Восточно-Европейская платформа |
Прибалтийский |
PZ1 |
0,01 |
Зорькин Л.М. и др. |
|
|
Львовский |
PZ2 |
17 |
То же |
||
|
Среднерусский |
PR3-PZ1 |
0,13 |
” ” |
||
|
Тимано-Печорский |
MZ-PZ2 |
280 |
” “ |
||
|
Припятско-Днепровско-Донецкий |
PZ2 |
57 |
” ” |
||
|
Прикаспийский |
kz-pz2 |
980 |
Зорькин Л.М. и др. |
||
|
Урало-Волжский |
PZ2 |
140 |
Стадник Е.В |
||
|
Сибирская платформа |
Иркутский |
PR3-PZ1 |
32 |
Юрин Г.А |
|
|
Тунгусский |
PR3-PZ1 |
167 |
То же |
||
|
Приверхоянско-Вилюйский |
MZ-PZ |
355 |
” ” |
||
|
Анабаро-Ленский |
MZ-PZ |
59 |
” ” |
||
|
Енисей-Хатангский |
MZ-PZ |
132 |
” ” |
||
|
Западно-Сибирская платформа |
Западно-Сибирский |
MZ |
1000 |
Л.М. Зорькин |
|
|
Скифская и Туранская плиты |
Азово-Кубанский |
kz-mz |
180 |
Зорькин Л.М. и др., Корценштейн В.Н., Бородкин В.А.,. Зорькин Л.М и др. |
|
|
Среднекаспийский |
259 |
||||
|
Южно-Каспийский |
kz |
120* |
|||
|
Туранская плита |
Кызылкумский |
KZ-MZ |
44 |
То же |
|
|
Чу-Сарысуйский |
MZ-PZ2 |
21 |
” ” |
||
|
Каракумский (совместно с Устюртским) |
KZ-MZ |
86 |
Корценштейн В.Н., Бородкин В.А. |
Идея практической возможности широкой утилизации растворенных УВ была сформулирована в 1974 г. Для осуществления их добычи предполагалось самотеком перепускать высоконапорные газонасыщенные воды в верхние сравнительно слабонапорные горизонты, где при благоприятных тектонических условиях путем дегазации вод могли бы формироваться искусственные залежи.
Также рассматривалась возможность засоления предельно газонасыщенных подземных вод при помощи перепуска рассолов в нижние горизонты газонасыщенных вод, что приведет к разгазированию пластовых вод и образованию залежей.
Возможность нарушения фазового равновесия с целью интенсификации дегазации вод имеется при применении сверхмощных глубинных взрывов.
В подземных водах Губкинского месторождения в Западной Сибири количество растворенного газа в пределах гипсометрического влияния структуры составляет 1800 млрд. м3.
При разработке таких месторождений из-за снижения пластовых давлений из подземных вод может выделиться значительное количество газа, которое существенно увеличит промышленные запасы.
Давление насыщения пластовых вод месторождения около 7,54 МПа при снижении давления в контурных водах на 2,14-3,23 МПа количество выделившегося из пластовых вод газа составит 150-200 млрд. м3.
Данные о газоносности подземной гидросферы позволяют однозначно говорить, что растворенные газы могут быть источником углеводородного сырья, хотя практический опыт их эксплуатации незначителен. И лишь в Японии доля растворенных газов в общей добыче горючих газов достигала 300 млн. м3.
Здесь благоприятными оказались гидродинамические условия водонапорных систем, развитых в значительных дебитах и устьевых давлениях. Бесспорно, проблема использования растворенных запасов сопряжена с большими инженерными трудностями, но уже сейчас можно ставить вопрос об использовании растворенных газов геопрессированных зон. водорастворенный термальный дегазация гидросфера
Для извлечения метана из подземных вод также применяют аэрацию, вакуумную, термическую, ультразвуковую и биохимическую дегазацию.
Эти методы могут быть осуществлены созданием развитой поверхности контакта обрабатываемой воды и воздуха, когда парциальное давление метана становится близким к нулю, и созданием условий, при которых растворимость метана в воде резко снижается и приближается к нулю.
Сущность метода аэрации заключается в резком снижении растворимости и выделении метана из воды вследствие более низкого парциального давления его в воздухе, чем в воде.
Сущность вакуумной дегазации в том, что она понижает давление до значения, при котором вода кипит и растворимость всех газов падает до нуля. При вакуумировании полностью удаляется выделяющаяся из воды газовая смесь.
Следует подчеркнуть и тот факт, что высокогазонасыщенные углеводородными газами бассейны подземных вод обычно совпадают с бассейнами термальных вод, обладающими бальнеологическими свойствами. Все это может обеспечить эффективную, комплексную разработку глубинных подземных вод НГБ, углеводородное сырье которых практически неисчерпаемо.
За рубежом возможность использования газонасыщенных подземных вод как источников метана рассматривается уже давно. В ряде регионов добыча метана из подземных вод уже ведется, в некоторых странах этот вопрос подробно изучается. Зарубежный опыт представляет значительный интерес как с точки зрения технологии, так и с точки зрения рентабельности добычи водорастворенного газа.
Месторождения водорастворенного метана малых глубин уже успешно разрабатываются в Японии, Италии, Непале. Продуктивные горизонты приурочены к хорошо проницаемым кайнозойским отложениям, выдержанным по простиранию, мощностью несколько сот метров, глубина залегания, как правило, - не более 1 км, минерализация подземных вод не превышает 30 г/л.
Газовые факторы - 1-2 м3/м3 при предельном газонасыщении. Состав газа почти чисто метановый. Дебиты воды составляют около 500 до первых тысяч м3/сут.
В Японии добыча метана из подземных вод ведется с 20-х годов и в середине 60-х достигла 30% общего потребления газа в стране. В Италии она продолжалась с 1939 по 1965 гг.
Добыча водорастворенного газа больших глубин в промышленном масштабе пока нигде в мире не ведется. Но подробное исследование этого вопроса проводится в США применительно к «геопрессированным зонам» побережья Мексиканского залива.
Ключевые слова: подземные воды, растворенные газы, углеводородные газы, бассейн, дегазация, фазовое равновесие, глубинные взрывы, добыча.
Список литературы
1.Корценштейн В.Н. Новые данные о ресурсах растворенных газов пластовых вод крупнейших водонапорных систем и их значение для оценки прогнозных запасов газа // Докл. АН СССР. 1974. Т. 215, № 1. С. 178-180.
2.Корценштейн В.Н. К оценке глобальных ресурсов растворенных газов подземной гидросферы // Докл. АН СССР. 1977. Т. 235. № 2. С. 458-459.
3.Углеводородные газы пластовых вод нефтегазоносных бассейнов - возможный источник получения углеводородов / Л.М. Зорькин, В.Н. Корценштейн, Е.В. Стадник и др. // Докл. АН СССР. 1980. Т. 252. № 3. С. 681-683.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Краткий очерк истории развития гидрогеологии. Разрушительная и созидательная геологическая деятельность подземных вод. Инфильтрационные и конденсационные подземные воды. Условия формирования и залегания подземных вод в каждой зоне подземной гидросферы.
курсовая работа [6,7 M], добавлен 06.10.2010Основные этапы развития учения о нефтегазоносных бассейнах. Принципиально новый этап изучения осадочных бассейнов. Элементы районирования нефтегазоносных бассейнов. Очаги нефтегазообразования и зоны нефтегазонакопления. Литогенез глубоководных осадков.
реферат [39,3 K], добавлен 24.01.2011Роль метана в угольной промышленности. Экономическая оценка добычи и использования шахтного метана. Разработка рекомендаций по добыче метана с использованием сепаратора СЦВ-7, сфера его применения. Анализ вредных и опасных факторов работы в шахте.
дипломная работа [914,3 K], добавлен 26.08.2009Экологические и энергетические проблемы угольного метана. Основные принципы метанобезопасности. Шахтный метан - решение проблем. Газодинамические явления в угольных шахтах. Извлечение и использование метана. Эффективность дегазации без освоения скважин.
презентация [35,4 M], добавлен 22.10.2013Основные свойства компонентов природных газов в стандартных условиях. Газы газогидратных залежей. Газовые смеси и их характеристики. Критические значения давления и температуры. Плотность газа. Коэффициент сверхсжимаемости. Состояние идеальных газов.
контрольная работа [843,1 K], добавлен 04.01.2009Изучение характерных особенностей рифтового класса нефтегазоносных бассейнов. Рассмотрение географического положения, геологическое строение, литологию и стратиграфию, нефтегазоносность бассейнов. Описание Тургайского и Подмосковного угленосных бассейнов.
дипломная работа [40,5 M], добавлен 06.03.2021Анализ международного опыта по использованию шахтного метана. Особенности внедрения оборудования по утилизации шахтного метана на примере сепаратора СВЦ-7. Оценка экономической целесообразности применения мембранной технологии при разделении газов.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 07.09.2010Общие сведения о минеральных водах, их геохимические типы. Классификация и условия формирования термальных вод. Геохимическая оценка способности химических элементов к накоплению в подземных водах. Применение и способы использования промышленных вод.
реферат [57,6 K], добавлен 04.04.2015Системы разработки пластовых месторождений. Бесцеликовая отработка угольных пластов. Способы использования рудных месторождений, основные стадии и системы. Интенсификация горных работ, безлюдная выемка. Охрана окружающей среды и безопасность добычи.
контрольная работа [54,9 K], добавлен 23.08.2013Общие сведения об Уршакском месторождении. Стратиграфия и тектоника. Характеристика нефтегазоносных пластов и пластовых флюидов. Физико-химические свойства нефти девонских отложений. Свойства пластовой нефти и воды. Состояние разработки месторождения.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 30.01.2016Виды воды в горных породах, происхождение подземных вод, их физические свойства и химический состав. Классификация подземных вод по условиям образования, газовый и бактериальный состав. Оценка качества технической воды, определение ее пригодности.
презентация [92,8 K], добавлен 06.02.2011Значение подземных вод в природе, особенности их охраны. Общие понятия выходов подземных вод на земную поверхность и их классификация. Способы использования подземных вод для нужд народного хозяйства. Питьевые, минеральные, промышленные и термальные воды.
реферат [733,6 K], добавлен 30.03.2016Характеристика продуктивных пластов, свойства пластовых жидкостей и газов Южно-Сургутского месторождения. Конструкция, способы освоения и эксплуатации фонтанных и газлифтных скважин. Технология и оборудование гидроразрыва пласта, структура трещин.
отчет по практике [137,2 K], добавлен 06.11.2012Основы увеличения нефте- и газоотдачи пластов. Физические и механические свойства горных пород нефтяных и газовых коллекторов. Методы анализа пластовых жидкостей, газов и газоконденсатных смесей. Характеристика природных коллекторов нефти и газа.
презентация [670,8 K], добавлен 21.02.2015Природные газы, газоконденсаты, нефтегазоконденсаты, нефть, газированные пластовые воды и минерализованные пластовые воды. Характеристики основных газообразных пластовых флюидов. Вероятность контакта пластового флюида или бурового раствора с флюидами.
курсовая работа [262,9 K], добавлен 05.05.2011Гидрогеологическое районирование Чаткало-Кураминской (Узбекистан) группы бассейнов трещинных вод, рельеф водораздельных частей хребтов. Водоносные горизонты и подземные воды трещинных зон, водообильность пород. Степени и типы минерализации подземных вод.
контрольная работа [38,0 K], добавлен 31.03.2014Геологическое строение и нефтегазоносность территории Енисей-Хатангского регионального прогиба. Изученность, стратиграфия, тектоника, нефтегазоносность. Принципы гидрогеологической стратификации разреза. Геохимия подземных вод и водорастворенных газов.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 24.12.2016Физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов. Состояние борьбы с потерями на объектах нефтяной отрасли и оценка их величины. Источники потерь углеводородов и предложения по их уменьшению. Мероприятия по охране окружающей среды и труда.
курсовая работа [333,5 K], добавлен 28.11.2010Основные и попутные полезные ископаемые и компоненты. Понятие запасов и ресурсов нефти, горючих газов и конденсатов. Их категории, группы и назначение. Методы подсчёта залежей, оценка прогнозных ресурсов. Подготовленность разведанных месторождений.
шпаргалка [3,2 M], добавлен 13.08.2013Знакомство с геологическоим строением и физическими свойствами состояния массива горных пород. Изучение метода инициирования газовыделения из нетронутых угольных пластов. Горизонтальное бурение как метод интенсификации добычи метана и его технология.
дипломная работа [1012,3 K], добавлен 27.01.2014
