Ուսինսկոյե դաշտ. տեխնոլոգիաների հիմնական բնութագրերն ու առանձնահատկությունները

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Ուսինսկոյե հանքավայրը շահագործվում է 1977 թվականից, որի մշակումն իրականացվում է հանքավայրի բնութագրերի հետ կապված շատ դժվար երկրաբանական պայմաններում։ Ջրամբարի հեղուկը վերաբերում է դժվար վերականգնվող հեղուկներին, քանի որ այն ունի աննորմալ բարձր մածուցիկություն: Սակայն վերջին տասնամյակների ընթացքում բարձր մածուցիկությամբ յուղերը համարվում են համաշխարհային արտադրության հիմնական պաշար։ Նրանց պաշարները Ռուսաստանում, ըստ տարբեր գնահատականների, տատանվում են 30-ից 75 միլիարդ տոննա, և դրանց մեծ մասը գտնվում է Վոլգա-Ուրալյան շրջանում: Հետևաբար, նման ջրամբարների համար նավթի կորզման ուժեղացված տեխնոլոգիաների ներդրումը հատկապես արդիական է դարձել։

Որտե՞ղ է Ուսինսկոյե դաշտը:

Ուսինսկի նավթի հանքավայրը գտնվում է Կոմի Հանրապետության համանուն շրջանի հյուսիս-արևելքում։ Նրա տարածքն ընդգրկում է Պեչորայի հարթավայրը և Կոլվա գետի ավազանը (Ուսա գետի աջ վտակը)։ Մոտակա քաղաքը Ուսինսկն է։ Lukoil-ի Ուսինսկի նավթային հանքավայրի գտնվելու վայրը կապված է տունդրայից դեպի տայգա անցումային բնական գոտու հետ: Այստեղ կլիման կտրուկ ցամաքային է, տարեկան միջին ջերմաստիճանը -25 °C է։ Ձմռանը ջերմաչափընվազում է մինչև -55 °С։ Այս տարածքի ռելիեֆը ցածրադիր, առատ ճահճային հարթավայր է՝ բարձր լեռնոտ տարածքներով։

Տրանսպորտային հաղորդակցությունները ներառում են երկաթուղային, գետային նավարկություն և ուղղաթիռների առաքում: Տարածքով անցկացվել է Վոզեյ-Յարոսլավլ նավթամուղը։

Կա նաև համանման անունով հանքավայր՝ Մալո-Ուսինսկոյե դաշտը, որը գտնվում է Էլովսկի շրջանի հարավում՝ Պերմի մարզում՝ Մալայա Ուսա գյուղի մոտ։ Այն կապված է դևոնյան և ստորին-միջին վիզեյան շերտերի հետ:

Կարճ նկարագրություն

Այս հանքավայրը սահմանափակվում է Տիման-Պեչերսկի նավթագազային ավազանով, որը ռազմավարական նշանակություն ունի Ռուսաստանի հյուսիս-արևմուտքում վառելիքի արդյունաբերության մեջ: Այն խոշորագույններից մեկն է նավթագազային այս նահանգում։ Վաճառքի շուկաներին մոտ լինելը նույնպես կարևոր դեր է խաղում:

Ուսինսկոյե դաշտը անտիկլինային տիպի ապարների ծալք է, որի երկարությունը կազմում է 51 կմ, իսկ նստվածքային ծածկույթի հաստությունը՝ մոտ 7-8 կմ։ Նավթի հանքավայրերը գտնվում են 1-ից 3,4 կմ խորության վրա։ Ջրազրկման առումով դաշտը գտնվում է զարգացման ուշ փուլում, իսկ սպառված պաշարների քանակը կազմում է ընդամենը 7,7%։ Հանքավայրի հարավային և արևմտյան հատվածները գործնականում չեն ծածկված արտադրական հորատմամբ։

Անտիկլինի վերելքի (5000 մ) ամենախոր հորատանցքով բացահայտված ապարները պատկանում են Ստորին Սիլուրյան շրջանի հանքավայրերին։ Հետազոտված հանքավայրերը բնութագրվում են միջին դևոնյան համակարգի տերերիգեն հանքավայրերով (հիմնականարտադրության աղբյուր), վերին պերմի, ինչպես նաև վիզեյան, սերպուխովյան և ֆամենյան փուլերը, որոնք ամբողջությամբ գտնվում են ածխածին-ստորին պերմի համալիրում։

Կանխատեսվող պահուստներ

Մնացորդային պաշարները, որոնց զարգացումը ներկայումս տնտեսապես հնարավոր է, կազմում են մոտ 960 միլիոն տոննա Ուսինսկոյե նավթահանքը ամենամեծն է Կոմի Հանրապետությունում։ Դրա վրա նավթի արդյունահանումն ապահովում է Ռուսաստանի Դաշնության այս սուբյեկտում ուսումնասիրված ածխաջրածինների ընդհանուր քանակի ավելի քան մեկ երրորդը։

Այս ծավալը, ըստ նախնական հաշվարկների, պետք է բավարարի մինչև 2030թ. Լրացուցիչ հետախուզման ժամանակ հնարավոր է պաշարների ավելացում։ Այս դաշտի օպերատորը Lukoil-ն է։

Լիթոլոգիա

Ստորին դևոնյան հանքավայրերը Ուսինսկի դաշտում ներկայացված են 3 հատվածով (դրանց հաստությունը նշված է փակագծերում).

• ստորին (>1050 մ);
• միջին (<175 մ);
• վերին (909-1079 մ).

Դրանք կազմված են հետևյալ տեսակի ապարներից՝

• կալկ-կավ;
• marls;
• կարբոնատային կավ;
• դոլոմիտներ;
• անհիդրիտներ կավերի և մարգերի միջաշերտերով:

Վիզեան փուլը բաղկացած է կավերից, դրա վերին մասում սկսվում է կարբոնատային ապարների հաստ հաջորդականությունը, որը պարունակում է բարձր մածուցիկությամբ յուղի նստվածք։

Յուղի հատկությունները

Ուսինսկի հանքավայրի նավթն ունի հետևյալ բնութագրերը.

• խտություն - 0,89-0,95 գ/սմ3;
• ծծմբ պարունակող միացություններ – 0,45-1,89%;
• դինամիկ մածուցիկություն - 3-8 Pa∙s (ծանր, բարձր մածուցիկության ձևավորման հեղուկներ);
• խեժային նյութերի առավելագույն պարունակությունը՝ 28% (հանքավայրի հյուսիսային տարածք);
• պորֆիրինների պարունակությունը վանադիումի կոմպլեքսի տեսքով՝ մինչև 285 նմոլ/գ (ավելացել է):

Քիմիական բաղադրության մեջ գերակշռում են հետևյալ միացությունները.

• հագեցած ածխաջրածիններ՝ ալկաններ, գոնաններ և հոպաններ;
• արեններ՝ նաֆթալին, ո-դիֆենիլենմեթան, ֆենանտրեն, տետրաֆեն, ֆտորանտեն, պիրեն, պերիլեն, քրիզեն, բենզֆտորանտեններ, բենզպիրեններ:

Ածխաջրածինների որոշ տեսակների կոնցենտրացիան տարբեր է դաշտի տարածքում: Այսպիսով, նրա հարավային մասում բացահայտվում է կարբոքսիլաթթուների ամենամեծ քանակությունը, իսկ հյուսիսայինում՝ նվազագույնը։ Այս հանքավայրի նավթը հիմնականում բնութագրվում է մետաղապորֆիրինների և օրգանական թթուների բարձր պարունակությամբ։

Հայտնաբերման պատմություն

Ուսինսկի շրջանի հանքավայրը հայտնաբերվել է 1963 թվականին, 1968 թվականին մոտ 3100 մ խորությունից (հետախուզական ջրհոր թիվ 7) ստացվել է հզոր շատրվան, որն օրական արտադրում էր 665 տոննա նավթ։ Թեթև յուղը արտադրվել է Սերպուխովի սուպերհորիզոնում 1972 թվականին։ Ըստ երկրաբանական կառուցվածքի՝ այս հանքավայրն ի սկզբանե դասակարգվել է որպես պարզ։

Մինչև 1985 թվականը գիտնականները պարզեցին, որ դաշտի հատվածն ավելի բարդ է, քանի որ այն ունի պայմանների գոտիական փոփոխություններ (էրոզիա և նստվածքի ընդմիջումներ), ինչը առաջացնում է արտադրողական շերտերի հաստության կտրուկ փոփոխություններ և տարբեր տեսակի ընդմիջումներ։. Առանձին գոտիների տեկտոնական ակտիվությունը առաջացրել է ուղղահայացկոտրվածք, որը նույնպես բարդացնում է ավանդի զարգացումը։

1998 թվականին վերանայվել է հանքավայրի երկրաբանական կառուցվածքը։ Որոշ տարածքներում հայտնաբերվել է թաղանթային ջրերի ժայթքման տեսքով շերտավորման բացակայություն։ Բացի այդ, երկրաբանները հաստատել են խութային տիպի շենքերի զարգացումը: Ուսինսկոյե դաշտի կամարակապ հատվածը վաղ Պերմի ժամանակաշրջանում բարձրացել է ծովի հատակի տեղագրության մեջ։

Ավանդի կառուցվածքի մասին տեղեկությունները անընդհատ փոխվում էին նոր տեղեկությունների հայտնվելուն պես։ 2012 թվականին սեյսմիկ հետախուզումը ցույց է տվել մեծ թվով տեկտոնական խզվածքների՝ ճաքերի առկայություն։ Դրանք առավել հաճախ ուղղահայաց են և երբեմն խմբավորված են 3-4 համակարգերի: Կարբոնատային ապարների ճաքերը չեն սահմանափակվում երկու շերտերի շփման գոտում, այլ անցնում են դրանցից միանգամից մի քանիսի միջով։

Ստորին Պերմի հանքավայրի բարձր ուղղահայաց ճեղքվածքը և թույլ թերթաքարային կնիքը առաջացրել են թեթև ածխաջրածինների մասնաբաժնի կորուստ և նպաստել բարձր մածուցիկությամբ նավթային հանքավայրի ձևավորմանը:

Արտադրություն

Քանի որ Ուսինսկոյե հանքավայրի ջրամբարային հեղուկն ունի աննորմալ բարձր մածուցիկություն, դրա արտադրությունը ավանդական մեթոդներով (ձող, կենտրոնախույս հորերի պոմպեր և այլ մեթոդներ) դժվար է։ Մինչև 1990 թվականը ջրամբարի ճնշումը իջավ մինչև կրիտիկական մակարդակ: Այս խնդիրը լուծելու համար հրավիրվել են շվեյցարական TBKOM AG ընկերության մասնագետներ։ 1991 թվականին OAO Komineft-ի հետ միասին ստեղծվեց Նոբելյան նավթի ձեռնարկությունը, որի ղեկավարությունը ներդրեց հանքավայրում նավթի գոլորշիով տեղահանման տեխնոլոգիան: Դա հնարավորություն է տվել 4-ով ավելացնել ջրամբարի հեղուկի վերականգնումըանգամ։

Հանքավայրի տարածքում օգտագործվում և փորձարկվում են դաշտերի մշակման տարբեր մեթոդներ՝ թեք և հորիզոնական հորերի հորատում, ջրամբարի ջերմագրավիտացիոն դրենաժի մեթոդ, գոլորշու ցիկլային մշակում, քիմիական ռեակտիվներով համակցված ներարկում։ Այնուամենայնիվ, գոյացության առկա հաստությամբ այն չի կարող ամբողջությամբ ծածկվել ջերմային ազդեցության տակ: Նավթի պաշարների ծավալի միայն մոտ 20%-ն է ծածկված տարածքային ներարկումով և գոլորշու ցիկլով:

2002 թվականին Նոբելյան նավթը սնանկացավ։ Ընկերությունը գնել է OAO Lukoil-ը։

Այս հանքավայրի արդյունահանման վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ ողողված հորերից միջինում 2 անգամ ավելի շատ նավթ է արտադրվել, քան ջրամբարի ցածր ճնշման կամ արտադրողականության անկման պատճառով դադարեցվածների մեջ։ Վերջին դեպքում շահագործման դադարեցումը տեղի է ունենում մինչև ծածկված ջրամբարների շահագործման ավարտը։ Դա պայմանավորված է նրանց ցածր թափանցելիությամբ, որը կարող է բարելավվել արհեստական ջերմային մշակմամբ։

Ջերմային բուժում

Ջերմագրավիտացիոն մեթոդը փորձարկվել է մոտ 30 տարի առաջ Կանադայում։ Դրա սկզբունքն է տաքացնել ջրամբարը տաք գոլորշու միջոցով, որպեսզի բարձր մածուցիկությամբ յուղը դառնա նույնքան շարժուն, որքան սովորական յուղը։

Ավանդական տարբերակում արտադրության և ներարկման հորեր հորատվում են հարևան կետերում: Ուսինսկոյե դաշտում այս տեխնոլոգիան փոխվել է. հարվածը կատարվել է հակառակ կետերում գտնվող հակառակ հորերից:

Գոլորշու ներարկում լավ նման սխեմայովհորատվել է արտադրությունից բարձր: Գոլորշին անընդհատ մղվում է դրա մեջ: Ձևավորվում է մի տեսակ ընդարձակվող գոլորշու խցիկ։ Իր սահմանին գոլորշին ընկնում է կոնդենսատի մեջ և ձգողականության ազդեցությամբ հոսում արտադրական հորի հատակային գոտի։

Ջրամբարի հեղուկի ջերմաէլաստիկ ընդլայնումը տեղի է ունենում 200-320 °C ջերմաստիճանում: Գոլորշուց բացի, ջրամբարում առաջանում է մեծ քանակությամբ ածխաթթու գազ, որը նպաստում է նավթի տեղաշարժին։ Այս գործընթացի շնորհիվ հորերի նավթի արդյունահանումն ավելացել է 50%-ով։

Ջրի ընդունում

Հանքավայրի տարածքում գոլորշու ներարկման բույսերի մեծ պաշարների առկայության պատճառով քաղցրահամ ջրի մեծ կարիք կա: Այն ապահովվում է Յուժնի ջրառով Ուսինսկի նավթահանքում, որտեղ իրականացվում է հեղուկի պատրաստում, պահպանում և բաշխում։

2017 թվականին սկսվել է ջրառի տեխնիկական վերազինման ծրագրի իրականացումը։ Թարմացվել են տեխնիկական հնարավորությունները, ջրի մաքրման կայանները, խողովակաշարային համակարգը, կառուցվել է նոր դիզելային էլեկտրակայան։ Այս օբյեկտի արդիականացումը կբարձրացնի տեխնիկական հնարավորությունները և կավելացնի նավթի արդյունահանումը Ուսինսկոյե հանքավայրում: