gornik eksploatacji otworowej 811[01] z2 03 u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Witold Górski

Stosowanie wtórnych metod i zabiegów intensyfikacji
wydobycia ropy naftowej 811[01].Z2.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
dr inż. Wacław Chrząszcz
dr inż. Mirosław Rzyczniak

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Witold Górski

Konsultacja:
mgr inż. Teresa Sagan

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 811[01].Z2.03
„Stosowanie wtórnych metod i zabiegów intensyfikacji wydobycia ropy naftowej”, zawartego
w modułowym programie nauczania dla zawodu górnik eksploatacji otworowej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Cel stosowania i rodzaje metod intensyfikacji wydobycia ropy naftowej

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Szczelinowanie hydrauliczne skał w odwiertach i jego odmiany

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Kwasowanie skał w odwiertach eksploatacyjnych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Cel stosowania i rodzaje wtórnych metod wydobycia ropy naftowej

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Nawadnianie złoża

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Nagazowanie złoża

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

Sprawdzian osiągnięć

Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten pomoże Ci w przyswajaniu wiedzy i kształtowaniu umiejętności z zakresu

stosowania wtórnych metod i zabiegów intensyfikacji wydobycia ropy naftowej, ujętych
w modułowym programie nauczania dla zawodu górnika eksploatacji otworowej.

Do nauki otrzymujesz Poradnik, który zawiera:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś posiadać przed
przystąpieniem do nauki w tej jednostce modułowej,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności jakie ukształtujesz podczas pracy z tym
poradnikiem,

–

materiał nauczania – czyli zestaw wiadomości, które powinieneś posiadać, aby
samodzielnie wykonać ćwiczenia,

–

pytania sprawdzające – zestawy pytań, które pomogą Ci sprawdzić, czy opanowałeś
podane treści i możesz już rozpocząć realizację ćwiczeń,

–

ćwiczenia – mają one na celu ukształtowanie Twoich umiejętności praktycznych,

–

sprawdzian postępów – zestaw pytań, na podstawie których sam możesz sprawdzić, czy
potrafisz samodzielnie poradzić sobie z zadaniami, które wykonywałeś wcześniej,

–

sprawdzian osiągnięć – zawiera zestaw zadań testowych (test wielokrotnego wyboru),

–

literaturę – wykaz pozycji, z jakich możesz korzystać podczas nauki.
W materiale nauczania zostały przedstawione zagadnienia dotyczące zastosowania

różnych metod zwiększenia wydobycia ropy naftowej.

Przy wykonywaniu ćwiczeń powinieneś korzystać z instrukcji stanowiskowych,

wskazówek i poleceń nauczyciela, zwracając szczególną uwagę na przestrzeganie warunków
bezpieczeństwa i przepisów przeciwpożarowych.

Po wykonaniu ćwiczeń sprawdź poziom swoich postępów rozwiązując test „Sprawdzian

postępów” zamieszczony po ćwiczeniach, zaznaczając w odpowiednim miejscu, jako
właściwą Twoim zdaniem, odpowiedź TAK albo NIE. Odpowiedzi TAK wskazują Twoje
mocne strony, natomiast odpowiedzi NIE wskazują na luki w Twojej wiedzy i nie w pełni
opanowane umiejętności, które musisz nadrobić.

Po zrealizowaniu programu jednostki modułowej nauczyciel sprawdzi poziom Twoich

umiejętności i wiadomości. Otrzymasz do samodzielnego rozwiązania test pisemny.
Nauczyciel oceni sprawdzian i na podstawie określonych kryteriów podejmie decyzję o tym,
czy zaliczyłeś program jednostki modułowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

811[01].Z2

Eksploatacja otworowa kopalin

811[01].Z2.01

Wykonywanie pomiarów parametrów

złożowych

811[01].Z2.02

Wydobywanie ropy naftowej i gazu ziemnego

otworami wiertniczymi

811[01].Z2.03

Stosowanie wtórnych metod i zabiegów

intensyfikacji wydobycia ropy naftowej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

definiować i omawiać własności złożowe skał zbiornikowych ropy naftowej takie jak:
porowatość, szczelinowatość, przepuszczalność, wytrzymałość skał,

–

rozpoznawać rodzaje skał zbiornikowych,

–

definiować i omawiać ciśnienia występujące w złożu i w odwiercie eksploatacyjnym
takie jak: ciśnienie złożowe, ciśnienie denne statyczne, ciśnienie denne dynamiczne,
ciśnienie głowicowe,

–

wyznaczać ciśnienia występujące w złożu i odwiercie eksploatacyjnym,

–

określać czynniki wpływające negatywnie na wielkość dopływu ropy naftowej do
odwiertu eksploatacyjnego,

–

charakteryzować konstrukcje odwiertów w strefie złożowej,

–

omawiać sposoby eksploatacji ropy naftowej,

–

wymieniać elementy uzbrojenia powierzchniowego odwiertu eksploatującego ropę
naftową w zależności od sposobu jej eksploatacji,

–

wymieniać elementy uzbrojenia wgłębnego odwiertu eksploatującego ropę naftową
w zależności od sposobu jej eksploatacji,

–

obliczać objętości przestrzeni występujących w odwiercie eksploatacyjnym,

–

przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony
środowiska na kopalniach ropy naftowej,

–

korzystać z różnych źródeł informacji,

–

stosować jednostki układu SI,

–

przeliczać jednostki,

–

współpracować w grupie,

–

korzystać z komputera.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

określić cel i możliwości stosowania wtórnych metod wydobywania ropy i gazu,

–

wyjaśnić stosowane metody wtórne i odpowiadające im rodzaje płynu roboczego,

–

scharakteryzować zjawiska zachodzące w złożu w czasie zatłaczania wody do złoża,

–

narysować schemat rozmieszczenia odwiertów do zawodnienia,

–

scharakteryzować przebieg procesu zawodnienia,

–

scharakteryzować nagazowanie złoża,

–

określić rodzaje i właściwości stosowanego płynu podczas nagazowania,

–

scharakteryzować instalacje do nagazowania i rozmieszczenie odwiertów zasilających,

–

określić sposób prowadzenia kontroli nawadniania i nagazowania złóż,

–

określić cel i warunki stosowania metod intensyfikacji wydobycia ropy naftowej,

–

scharakteryzować zabieg szczelinowania,

–

określić rodzaje i scharakteryzować właściwości cieczy szczelinującej,

–

określić cel i możliwości wykonania zabiegu kwasowania skał w odwiertach,

–

scharakteryzować reakcje chemiczne zachodzące w skale złożowej w czasie zabiegu
kwasowania,

–

scharakteryzować przebieg kwasowania skał w odwiertach i wyjaśnić skuteczność tego
procesu,

–

scharakteryzować plan ruchu zakładu górniczego wydobywającego kopaliny otworami
wiertniczymi,

–

sporządzić dzienne i miesięczne raporty wydobycia,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska w czasie prowadzenia wtórnych metod i zabiegów intensyfikacji
wydobycia ropy naftowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Cel stosowania i rodzaje metod intensyfikacji wydobycia

ropy naftowej

4.1.1. Materiał nauczania

Intensyfikacja wydobycia to zabiegi wykonywane w odwiertach wydobywczych, w celu

zwiększenia ich wydajności, przy jednoczesnym założeniu, że nie zmieni to stanu
energetycznego złoża (nie zmieniamy ciśnienia złożowego). Można to osiągnąć poprzez
zwiększenie współczynnika przepuszczalności skał złożowych w strefie zasięgu odwiertu lub
zmniejszenie współczynnika lepkości ropy w strefie zasięgu odwiertu.

Współczynnik przepuszczalności możemy zwiększyć wykorzystując:

1. Metody z wykorzystaniem materiałów wybuchowych:

a) torpedowanie,
b) prochowe generatory ciśnienia.

2. Hydrauliczne szczelinowanie skał:

a) szczelinowanie przy użyciu cieczy szczelinujących,
b) szczelinowanie przy użyciu cieczy kwasujących.

3. Kwasowanie.

Współczynnik lepkości ropy naftowej możemy zmniejszyć wykorzystując:

1. Wygrzewanie

a) wygrzewanie elektryczne,
b) wygrzewanie termochemiczne,
c) wygrzewanie parą wodną.

W metodach wykorzystujących materiały wybuchowe przemiana wybuchowa (określana

też jako chemiczna reakcja wybuchowa) może mieć formę:

a. deflagracji – prochowe generatory ciśnień,
b. wybuchu (eksplozji) – torpedowanie.

Deflagracja – jest to spalanie materiału wybuchowego. Przekazywanie energii cieplnej ze

strefy reakcji do warstwy materiału wybuchowego nie objętej reakcją odbywa się na drodze
przewodnictwa i promieniowania. Deflagracja nie daje żadnej pracy mechanicznej i odbywa
się bez konieczności doprowadzania tlenu do materiału wybuchowego.

Wybuch – jest to zespół zjawisk związanych ze skokowym wzrostem (do wysokich

wartości) ciśnienia gazów, powodującego pracę mechaniczną, w wyniku której następuje
przemieszczenie lub zniszczenie otoczenia miejsca wybuchu.

Zwiększenie dopływu ropy naftowej uzyskuje się przez wytworzenie szeregu spękań

i szczelin w strefie przyodwiertowej.

Celem hydraulicznego szczelinowania skał jest zwiększenie przepuszczalności skał

przez wytworzenie jednej lub co najwyżej kilku szczelin.

Metodą tą tworzone są szczeliny o dużym zasięgu, nawet do kilkudziesięciu metrów.

Powstanie szczeliny następuje w wyniku wytworzenia w caliźnie skały naprężeń
rozrywających większych od granicy wytrzymałości skały. Naprężenia te są skutkiem
działania ciśnienia cieczy zwanej „cieczą szczelinującą”.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kwasowanie jest to zabieg, w którym zwiększenie przepuszczalności skał zbiornikowych

uzyskuje się poprzez częściowe rozpuszczenie calizny skały przez ciecz kwasującą zatłoczoną
do złoża oraz zwiększenie wymiarów znajdujących się w skale porów i szczelin. Zabieg ten
stosuje się w wapieniach lub w dolomitach oraz w skałach zbiornikowych, które w swoim
składzie zawierają węglany. W celu zwiększenia efektu zabiegu oraz zabezpieczeniu
elementów uzbrojenia wgłębnego przed negatywnym oddziaływaniem kwasu, ciecz
kwasująca zawiera różne związki takie między innymi jak: inhibitory, stabilizatory,
opóźniacze reakcji itp.

W celu zwiększenia efektu działania łączy się dwie metody, przeprowadzając zabieg

hydraulicznego szczelinowania przy użyciu cieczy kwasującej. W efekcie, dzięki
hydraulicznemu szczelinowaniu otrzymuje się szczelinę, a w wyniku oddziaływania cieczy
kwasującej powiększa się wysokość rozwarcia szczeliny. Metodę tę można stosować w tych
samych skałach co kwasowanie odwiertu.

Celem metod zmniejszających lepkość ropy naftowej jest zarówno zmniejszenie lepkości

ropy znajdującej się w odwiercie i w porach kolektora w strefie przyodwiertowej, jak
i stopienie występujących tam osadów parafiny. Jeżeli zastosuje się środki powierzchniowo
czynne uzyskuje się zmniejszenie napięcia powierzchniowego na granicy ropa – skała, co
w konsekwencji zmniejsza opory przepływu ropy.

Każdy odwiert przed wykonaniem zabiegu intensyfikacji musi być wypełniony cieczą

roboczą. Najczęściej wykorzystywane są następujące ciecze:

–

solanki złożowe czyste lub obrabiane środkami chemicznymi,

–

roztwory soli czyli solanki sporządzane z odpowiednio dobranych soli pojedynczych lub
mieszanin soli,

–

roztwory soli obrobione polimerami oraz blokatorami regulującymi parametry
reologiczne, filtrację i ciężar właściwy cieczy roboczej.

Zadaniem tych cieczy jest zapobieganie:

–

zmniejszaniu średnicy kanałów porowych przez cząstki stałe unoszone wraz
z przepływającą solanką i wnikaniu ich w skałę zbiornikową,

–

odkładaniu się w kanałach porowych osadów trudno rozpuszczalnych związków
powstałych w wyniku wymiany jonowej pomiędzy cieczą roboczą a solanką złożową lub
rozpuszczeniu materiału cementującego skałę,

–

tworzeniu korków iłowych w przewężeniach kanałów porowych powstających na skutek
pęcznienia substancji ilastych w skale zbiornikowej,

–

powstawaniu blokad wodnych lub emulsyjnych w kanałach porowych oraz zmianie
zwilżalności skały zbiornikowej.

Ważnym zadaniem tych cieczy jest również wywieranie przeciwciśnienia na złoże, a przez to
zapobieganie powstawaniu samowypływu płynu złożowego na powierzchnię.

Podczas wykonywania zabiegów intensyfikacji wydobycia pracownicy stykają się

z kwasem, mają kontakt z materiałami wybuchowymi, oraz obsługują urządzenia
wysokociśnieniowe. Wymaga to, od nich znajomości szczegółowych przepisów BHP, jakie
muszą być przestrzegane na ich stanowiskach pracy. Osoby odpowiedzialne za prawidłowe
i bezpieczne wykonanie zabiegów intensyfikacji nie mogą dopuścić do pracy pracownika nie
przeszkolonego pod kątem przepisów BHP. Także narzędzia i urządzenia używane do tych
prac muszą być sprawne technicznie i posiadać wszystkie, wymagane przepisami, przeglądy
i atesty.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co rozumiesz pod pojęciem „intensyfikacji wydobycia”?
2. Zmiana jakich parametrów zwiększa wydobycie ropy naftowej nie zwiększając

jednocześnie ciśnienia złożowego?

3. Jakie znasz metody intensyfikacji wydobycia ropy naftowej?
4. Co to jest „deflagracja”?
5. Co to jest „ wybuch”?
6. Jaka jest różnica między metodami z zastosowaniem materiałów wybuchowych a metodą

hydraulicznego szczelinowania?

7. W jakich skałach kwasowanie oraz hydrauliczne szczelinowanie przy użyciu cieczy

kwasującej dają najlepsze rezultaty?

8. W jaki sposób obniża się lepkość ropy parafinowej w porach skał strefy

przyodwiertowej?

9. Jakie działanie mają środki powierzchniowo czynne stosowane w metodach

intensyfikacji wydobycia?

10. W jakim celu zatłacza się ciecze robocze do odwiertu przed wykonaniem zabiegów

intensyfikujących przypływ ropy naftowej do odwiertu?

11. Jakie ciecze zatłacza się do odwiertu przed wykonaniem zabiegu intensyfikacji

wydobycia?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sporządź klasyfikację metod intensyfikacji wydobycia ropy naftowej w formie blokowej,

biorąc za kryterium czynniki mechaniczne wykorzystane w tych metodach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykonać wstępny podział metod intensyfikacji ze względu na sposób ich oddziaływania

na skałę,

3) wybrać te metody intensyfikacji, w których czynnikiem działającym na skałę jest czynnik

mechaniczny,

4) przyporządkować wybrane metody do grup zwiększających przepuszczalność

i zmniejszających lepkość ropy naftowej,

5) przenieść wykonane przyporządkowanie na schemat blokowy,
6) zaprezentować wyniki swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

papier,

–

literatura.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Sporządź klasyfikację metod intensyfikacji wydobycia ropy naftowej w formie blokowej,

biorąc za kryterium czynniki chemiczne wykorzystane w tych metodach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykonać wstępny podział metod intensyfikacji ze względu na sposób ich oddziaływania

na skałę,

2) wybrać te metody intensyfikacji, w których czynnikiem działającym na skałę jest czynnik

mechaniczny,

3) przyporządkować wybrane metody do grup zwiększających przepuszczalność

i zmniejszających lepkość ropy naftowej,

4) przenieść wykonane przyporządkowanie na schemat blokowy,
5) zaprezentować wyniki swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

papier,

–

literatura.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) narysować

schemat

blokowy

podziału

metod

intensyfikacji

wydobycia ropy naftowej?



2) określić cel stosowania hydraulicznego szczelinowania skał?



3) określić

cel

stosowania

metod

zastosowaniem

środków

wybuchowych?



4) określić cel stosowania kwasowania odwiertu?



5) określić

cel

stosowania

hydraulicznego

szczelinowania

z zastosowaniem cieczy kwasującej?



6) określić cel stosowania metod wygrzewających odwiert?



7) wykazać podstawowe różnice pomiędzy poszczególnymi metodami

intensyfikacji wydobycia?



8) wyjaśnić, dlaczego omówione metody nie zwiększają ciśnienia

złożowego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Szczelinowanie hydrauliczne skał w odwiertach i jego

odmiany

4.2.1. Materiał nauczania

Zabieg hydraulicznego szczelinowania jest procesem oddziaływania na złoże w celu

wytworzenia szczeliny lub kilku szczelin i późniejszego podparcia ich materiałem
podsadzkowym. Celem zabiegu jest wzrost strumienia przepływu ropy naftowej do odwiertu
eksploatacyjnego poprzez zwiększenie przepuszczalności skał strefy przyodwiertowej.
Promień zasięgu wytworzonej szczeliny może dochodzić do kilkudziesięciu metrów.

Podstawy teoretyczne zabiegu szczelinowania

Powstanie szczeliny następuje w wyniku wytworzenia w caliźnie skały złożowej

naprężeń rozrywających większych od granicy wytrzymałości skały na rozrywanie.
Naprężenia te powstają wskutek działania ciśnienia cieczy roboczej wtłaczanej do odwiertu.
Ciśnienie to nosi nazwę ciśnienia szczelinowania, a ciecz robocza nosi nazwę cieczy
szczelinującej. Lepkość cieczy szczelinującej musi być na tyle duża, aby skały złożowe były
dla niej praktycznie nieprzepuszczalne.

Układ naprężeń działających w danym punkcie (niezależnie od kierunku działania i ilości

naprężeń) można zastąpić równoważnym układem trzech naprężeń nazywanych naprężeniami
głównymi. Naprężenia te są wzajemnie prostopadłe, a dla dowolnego układu naprężeń istnieje
tylko jeden równoważny układ naprężeń głównych (rys. 1).

Rys. 1. Naprężenia główne [4]

Na rysunku w ramce przedstawiono możliwe wzajemne zależności pomiędzy naprężeniami
głównymi. Dwie pierwsze zależności są typowe, trzecia z nich występuje rzadko i dotyczyć
może odwiertów płytkich. Szczelina otwiera się prostopadle do kierunku minimalnych
naprężeń, a to z kolei ma wpływ na orientację szczeliny (szczelina pozioma, szczelina
pionowa), (rys. 2).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

max

min

pośrednie

Rys. 2. Przykład układu trzech naprężeń głównych w skale i powstanie

szczeliny [5, s. 8]

Ponieważ rzadko spotyka się jednakową wytrzymałość kilku warstw szczelinowanego

złoża, dlatego najczęściej w rezultacie zabiegu otrzymujemy jedną szczelinę, a dalsze
powiększanie ciśnienia szczelinowania powiększa rozwarcie i zasięg powstałej szczeliny.

Ciśnienie szczelinowania zależne jest od:

–

rodzaju skał zbiornikowych,

–

własności wytrzymałościowych skał zbiornikowych,

–

porowatości i szczelinowatości,

–

stopnia nasycenia por płynem złożowym,

–

głębokości zalegania złoża.

Obecnie do wyliczania ciśnienia szczelinowania używa się specjalistycznych programów
komputerowych. Ich zadaniem jest wykonanie projektu zabiegu hydraulicznego
szczelinowania.

Ciśnienie szczelinowania potrzebne do wytworzenia szczeliny pionowej jest mniejsze od

ciśnienia szczelinowania potrzebnego do wytworzenia szczeliny poziomej.

Wytworzona szczelina przebija strefę przyodwiertową, w której nastąpił spadek

przepuszczalności skał złożowych, a przez to ułatwia przepływ ropy naftowej przez tę strefę.
Jednocześnie w obszarze zasięgu szczeliny następuje zmiana kierunku przepływu ropy, (rys. 3).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

odwiert

złoże

szczelina

R – zasięg oddziaływania szczelinowanego złoża

Rys. 3. Wpływ szczeliny na zmianę kierunku przepływu ropy w strefie zasięgu szczelinowanego złoża

[2, s. 286]

Wskaźnikiem poprawności wykonania zabiegu szczelinowania jest zwiększenie wydobycia
w porównaniu z wydobyciem przed zabiegiem:

η – współczynnik efektywności zabiegu szczelinowania,
Q

– wydobycie ropy przed szczelinowaniem [t/d],

– wydobycie ropy po zabiegu [t/d],

Przed przystąpieniem do wykonania zabiegu szczelinowania należy wyznaczyć ciśnienie
tłoczenia cieczy szczelinującej (P

). Uwzględnia ono oprócz ciśnienia szczelinowania (P

)

również straty ciśnienia podczas przetłaczania cieczy szczelinującej od pomp do dna odwiertu
(

∆

) oraz ciśnienie hydrostatyczne płynu szczelinującego (P

Ciecze stosowane do wykonania zabiegu

Ciecz szczelinująca jest czynnikiem wywierającym na skały złożowe ciśnienie, którego

efektem jest powstanie szczeliny. Jednocześnie ciecz ta transportuje do powstałej szczeliny
materiał podsadzkowy zwany propantem. Jego zadaniem jest zabezpieczyć szczelinę przed
zamknięciem jej przez ciśnienie górotworu oraz umożliwienie ropie naftowej przepływ
powstałą szczeliną do odwiertu z odpowiednio dużą wydajnością.
Ciecze stosowane do zabiegów hydraulicznego szczelinowania możemy podzielić na cztery
grupy:
1. żele – są to ciecze, których lepkość uzyskiwana jest w wyniku dodania do wody środka

żelującego (polimer naturalny),

2. polimery sieciowe – są to ciecze, które uzyskują bardzo wysoką lepkość w wyniku

sieciowania żeli (sieciowanie jest to proces tworzenia wiązań poprzecznych pomiędzy
łańcuchami polimerów przy użyciu boru, tytanu lub cyrkonu),

3. emulsje – to ciecze powstające w wyniku zmieszania wody z węglowodorami płynnymi

(np.1/3 wody i 2/3 ropy),

4. piany – powstają w wyniku aeryzacji żeli (70–80% gazu).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dobrej jakości ciecz szczelinująca powinna charakteryzować się:

–

niskimi oporami przepływu,

–

stabilną lepkością,

–

wytrzymałością strukturalną,

–

małą filtracją w ściany szczeliny,

–

dobrymi własnościami transportowymi materiału podsadzkowego.
Powinna również:

–

nie uszkadzać podsadzki,

–

być tania,

–

być bezpieczna.
Z uwagi na posiadane właściwości, obecnie najczęściej stosuje się wodne roztwory

polimerów naturalnych sieciowane jonami boru.

Materiały podsadzkowe

Po zakończeniu zabiegu szczelinowania i odebraniu z odwiertu cieczy szczelinującej,

w złożu pozostaje wyłącznie materiał podsadzkowy, którego jakość i rozmieszczenie
decyduje o wzroście strumienia przepływu ropy ze złoża do odwiertu.

Dlatego też przy doborze materiału na podsadzkę należy zwracać uwagę, aby cechował

się on następującymi właściwościami fizycznymi:

–

dużą wytrzymałością na zgniatanie,

–

odpowiednią granulacją,

–

jednorodnością uziarnienia,

–

kulistością i gładkością ziaren,

–

odpowiednim ciężarem właściwym.

Wybór materiału na podsadzkę uzależniony jest od:

–

ciśnienia zamknięcia szczeliny (ciśnienia górotworu),

–

temperatury panującej w złożu.

Obecnie jako materiał podsadzkowy stosuje się:

–

piasek,

–

piasek pokryty żywicami,

–

materiały ceramiczne,

–

boksyty.

Na rysunku 4 przedstawiony jest zalecany rodzaj materiału podsadzkowego w zależności od
ciśnienia zamknięcia szczeliny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Piasek

Piasek pokrywany żywicami

Propant ceramiczny

Boksyty o średniej wytrzymałości

Boksyty o wysokiej wytrzymałości

35,0

70,0

105,0

140,0

175,0

ciśnienie zamknięcia szczeliny, [MPa]

Rys. 4. Wybór propantu w zależności od ciśnienia zamknięcia szczeliny [5, s. 10]

Wykonywanie zabiegu hydraulicznego szczelinowania

Przed przystąpieniem do szczelinowania należy zapoznać się z dokumentacją odwiertu

i sprawdzić, czy zawiera niezbędne dane do prawidłowego wykonania zabiegu. W razie
potrzeby należy wykonać niezbędne pomiary. Konieczna jest znajomość konstrukcji odwiertu
(w tym sposób zarurowania i zacementowania oraz stan rur i płaszcza cementowego),
głębokość zalegania złoża oraz jego miąższość, porowatość i przepuszczalność skał
złożowych, rodzaj skał złożowych, ciśnienie złożowe i ciśnienie denne. Należy również
usunąć ewentualne osady parafiny ze ścian odwiertu czy też usunąć ewentualne zasypy z dna
odwiertu. Bardzo ważne jest również, aby grupa serwisowa wykonująca zabieg dysponowała
sprzętem, gwarantującym wykonanie zabiegu z pożądanymi wydajnościami i przy
odpowiednim ciśnieniu tłoczenia. Także uzbrojenie powierzchniowe odwiertu musi spełniać
odpowiednie wymagania wytrzymałościowe.

Zabieg szczelinowania można podzielić na trzy etapy (rys.7), (pamiętając jednocześnie, że

powinny przechodzić płynnie jeden w drugi):
1) wytworzenie szczeliny,
2) podparcie wytworzonej szczeliny,
3) usunięcie cieczy szczelinującej.

Wykonując pierwszy etap zabiegu szczelinowania należy w sposób ciągły rejestrować

ciśnienie tłoczenia, gdyż daje to możliwość określenia momentu powstania szczeliny.
Moment ten zaznacza się spadkiem ciśnienia tłoczenia, przy jednoczesnym wzroście
chłonności odwiertu. Typowy wykres zmian ciśnienia tłoczenia przedstawiono na rysunku 5.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

[ MPa ]

5,80

3,92

1,96

50 100 T [ min ]

Rys. 5. Zmiana ciśnienia tłoczenia cieczy szczelinującej w trakcie zabiegu [2, s. 288]

Pierwszy etap zabiegu wykonuje się wtłaczając samą ciecz szczelinującą. Po utworzeniu

się szczeliny, nie przerywając tłoczenia, należy zacząć wtłaczać ciecz szczelinującą wraz
z podsadzką. Masa materiału podsadzkowego (propantu) wyliczana jest i podawana
w projekcie hydraulicznego szczelinowania. Ogólnie przyjmuje się, że ilość materiału
podsadzkowego wzrasta wraz ze wzrostem lepkości cieczy szczelinującej i może wynosić od
240 kg/m

do 480 kg/m

. W praktyce ilość ta, jak i inne parametry zabiegu szczelinowania

wyliczana jest przy opracowywaniu schematu zabiegu przy pomocy programu
komputerowego.

Po wtłoczeniu do odwiertu odmierzonej ilości cieczy szczelinującej wraz z materiałem

podsadzkowym wtłacza się przybitkę, której zadaniem jest wtłoczyć ciecz z propantem
w złoże, a po jej wtłoczeniu zamyka się głowicę. Po pewnym okresie, gdy ciśnienie na
głowicy spadnie o około 20% należy powoli otworzyć zawór na głowicy i ,,odpuścić”
panujące w odwiercie ciśnienie. Umożliwi to spłynięcie cieczy szczelinującej (bez propantu)
ze szczeliny. Jednocześnie nastąpi zamykanie szczeliny, któremu ma przeciwdziałać
odpowiednio dobrany materiał podsadzkowy (rys. 6). Żeby ułatwić spływ cieczy
szczelinującej ze szczeliny dodaje się do cieczy środki zmniejszające jej lepkość. Są to tzw.
„łamacze wiskozy”, które muszą działać z opóźnieniem, tak by zmniejszenie lepkości
nastąpiło po wykonaniu i podparciu szczeliny. Ciecz szczelinującą można zatłaczać albo
całym przekrojem rur eksploatacyjnych, albo przez rurki wydobywcze przy jednoczesnym
wykorzystaniu pakera, którego zadaniem jest izolowanie stref odwiertu znajdujących się nad
pakerem od oddziaływania cieczy szczelinującej. W tym wypadku można dokładnie
zlokalizować miejsce, w którym ma być utworzona szczelina.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6. Proces podsadzania szczeliny [4]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 7. Etapy zabiegu szczelinowania hydraulicznego [4]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2 Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co to jest i od czego zależy ciśnienie szczelinowania?
2. Co to jest ciecz szczelinująca?
3. Co to jest propant?
4. Jaka jest zależność pomiędzy orientacją szczeliny a wielkością i kierunkiem naprężeń

głównych?

5. W jaki sposób wyznacza się ciśnienie szczelinowania?
6. Co powoduje, że wytworzona szczelina zwiększa dopływ ropy naftowej do odwiertu?
7. Co to jest ciśnienie tłoczenia i jakie czynniki mają na nie wpływ?
8. Jakie rodzaje cieczy wykorzystuje się jako ciecze szczelinujące i jakie powinny one

posiadać właściwości?

9. Od czego uzależniony jest wybór materiału podsadzkowego oraz jakimi właściwościami

fizycznymi powinien się on charakteryzować?

10. Wymień materiały podsadzkowe stosowane przy wykonywaniu zabiegu hydraulicznego

szczelinowania?

11. Na co należy zwrócić uwagę przed przystąpieniem do wykonania zabiegu

szczelinowania?

12. Z jakich etapów składa się zabieg hydraulicznego szczelinowania?
13. Jaką ilość materiału podsadzkowego powinna zawierać ciecz szczelinująca?
14. Co to jest „łamanie wiskozy”?
15. Jakie powinno być uzbrojenie wgłębne odwiertu przy wykonywaniu zabiegu

szczelinowania z użyciem pakera?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Biorąc pod uwagę wzajemną zależność naprężeń głównych (przedstawioną poniżej),

określ jaką orientację będą miały szczeliny powstałe w tych trzech przypadkach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) do każdego z trzech przedstawionych przypadków narysować schemat rozkładu naprężeń

głównych,

2) zaznaczyć na schematach wielkość poszczególnych naprężeń,
3) stosując zależność pomiędzy wielkością naprężeń a orientacją szczeliny zaznaczyć jej

przebieg na poszczególnych schematach.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

literatura.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Przed zabiegiem szczelinowania wydobywano z odwiertu 20 t ropy naftowej na dobę. Po

zabiegu wydobycie wynosi 2 m

/h. Wylicz współczynnik efektywności zabiegu, oraz podaj

o ile procent wzrosło lub zmniejszyło się wydobycie. Gęstość ropy

= 0,9352 g/cm

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) napisać wzór na współczynnik efektywności wydobycia,
2) sprawdzić, czy posiadasz wszystkie dane do jego wyliczenia,
3) sprawdzić jednostki,
4) wartość wydobycia, po zabiegu, przeliczyć z wydobycia godzinnego na wydobycie

dobowe,

5) wartość wydobycia objętościowego w m

/d przeliczyć na wydobycie wagowe w t/d,

6) obliczyć

wartość współczynnika efektywności wydobycia,

7) wyznaczyć, w procentach, wartość wzrostu lub spadku wydobycia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

kalkulator.

Ćwiczenie 3

Narysuj przykładowy wykres typowego rozkładu ciśnienia szczelinowania i zaznacz na

nim charakterystyczne punkty. Nazwij te punkty, a następnie opisz przebieg hydraulicznego
szczelinowania przedstawiony na tym wykresie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przejrzeć literaturę i znaleźć przykładowy wykres, lub narysować go posługując się

wiedzą z rozdziału „Materiał nauczania,”

2) zaznacz na wykresie charakterystyczne punkty: 1 – początek tłoczenia cieczy bez

podsadzki, 2 – wytworzenie szczeliny, 3 – początek tłoczenia cieczy z podsadzką, 4 –
zamknięcie głowicy, 5 – zakończenie zabiegu,

3) po zaznaczeniu wszystkich punktów, napisz jak przebiegał przedstawiony na wykresie

zabieg hydraulicznego szczelinowania w określonym czasie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

literatura,

–

plansza z przykładowym wykresem.

Ćwiczenie 4

Porównaj właściwości fizyczne cieczy szczelinujących.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować tabelę, w której zapiszesz wyniki badań.
2) wykonać badanie ciężaru właściwego,
3) porównać lepkości badanych cieczy,
4) określić wytrzymałość strukturalną,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) określić przeźroczystość i barwę cieczy,
6) zbadać zapach cieczy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

waga Baroid,

–

lejek Marsha,

–

szirometr,

–

źródło światła (np. latarka, lampka itp.).

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) scharakteryzować zabieg hydraulicznego szczelinowania?



2) podać etapy szczelinowania?



3) wymienić ciecze stosowane do zabiegu szczelinowania?



4) wymienić materiały podsadzkowe?



5) dobrać materiał podsadzkowy do warunków panujących

w odwiercie?



6) obliczyć współczynnik efektywności zabiegu szczelinowania?



7) wymienić elementy uzbrojenia odwiertu niezbędne do wykonania

szczelinowania?



8) interpretować wykres ciśnienia tłoczenia cieczy szczelinującej?



9) odczytać ciśnienie szczelinowania?



10) wykonać uproszczony projekt hydraulicznego szczelinowania?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Kwasowanie skał w odwiertach eksploatacyjnych

4.3.1. Materiał nauczania

Celem tego zabiegu, jest zwiększenie przepuszczalności skał złożowych w strefie

przyodwiertowej w rezultacie częściowego rozpuszczenia calizny skał przez ciecz kwasującą
zatłoczoną do złoża oraz powiększenie znajdujących się w skale porów i szczelin.

Podstawy teoretyczne zabiegu

Jako ciecz kwasującą stosuje się kwas solny (HCl) o stężeniu od 7% do 15% z dodatkiem

szeregu związków chemicznych zapewniających prawidłowy przebieg zabiegu. Zabieg ma
zastosowanie w skałach węglanowych, a reakcja między skałą a kwasem ma następujący
przebieg:

a) dla wapieni

CaCl

CaCO

HCl

→

b) dla dolomitów

(

)

MgCl

CaCl

CaMg

HCl

→

Wykonywany jest również zabieg kwasowania przy użyciu mieszanki kwasu

fluorowodorowego (HF) i solnego. Celem tego zabiegu, zwanego również kwasowaniem
matrycy, jest usunięcie uszkodzenia spowodowanego iłem. Zabieg ten wykonuje się
w piaskowcach. Piaskowce zazwyczaj zawierają cząstki ilaste, które pęcznieją blokując pory
i zmniejszają przepuszczalność skały.

Brak produktów reakcji nierozpuszczalnych w wodzie i wytrącających się z niej w postaci

osadów jest jednym z podstawowych warunków pozytywnego rezultatu zabiegu. Produkty
takie mogą powstać w wyniku reakcji kwasu solnego lub zawartych w nim zanieczyszczeń
z innymi minerałami. Aby temu zapobiec, stosuje się obróbkę chemiczną cieczy kwasującej
polegającą na dodaniu do niej związków chemicznych zapobiegających niepożądanym
reakcjom ubocznym.

Związki chemiczne dodawane do cieczy kwasujących

Do cieczy kwasujących mogą być dodawane:

1. Inhibitory korozji,
2. Odczynniki stabilizujące,
3. Antyemulgatory,
4. Opóźniacze reakcji,
5. Środki powierzchniowo czynne,
6. Dodatki zagęszczające roztwór kwasu.

Inhibitory korozji
Są to środki zmniejszające korozyjne działanie kwasu w stosunku do stali. Ich działanie

opiera się na zmniejszeniu koncentracji jonów kwasu na powierzchni metalu, co prowadzi do
zahamowania procesów elektrochemicznych, powodujących korozję.

Odczynniki stabilizujące
Są to środki przeciwdziałające ponownemu wytrącaniu się z roztworu, w porach skały

zbiornikowej, rozpuszczonych produktów reakcji. Posiadają one zdolność tworzenia połączeń
chemicznych rozpuszczalnych w wodzie z wodorotlenkami i tlenkami metalu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na przykład przy kwasowaniu możliwe jest wtłaczanie razem z kwasem związków żelaza,
które przedostały się do kwasu jako zanieczyszczenia podczas produkcji, transportu
i magazynowania. Przy reakcji kwasu solnego z tlenkiem lub wodorotlenkiem żelaza
powstaje chlorek żelaza, który po przereagowaniu kwasu ze skałą przechodzi w środowisku
wodnym w tlenek lub wodorotlenek żelaza i wytrąca się.

Antyemulgatory
Zapobiegają tworzeniu się emulsji z kwasu i cieczy złożowych. Emulsje takie stanowią

poważną przeszkodę w usunięciu z porów skały zbiornikowej produktów poreakcyjnych
i dopływie ropy do odwiertu.

Opóźniacze reakcji
Stosowane są w celu umożliwienia głębszego wniknięcia niezneutralizowanej cieczy

kwasującej w złoże, dzięki regulacji prędkości reakcji kwasu ze skałą. Przykładem
naturalnego opóźniacza reakcji jest ropa naftowa znajdująca się w złożu, gdyż utrudnia ona
kontakt cieczy kwasującej ze skałą złożową.

Środki powierzchniowo czynne
Dodaje się do cieczy kwasujących aby ułatwić przenikanie tej cieczy w skałę złożową.

Dodatki zagęszczające roztwór kwasu
Stosowane są gdy ciecz kwasująca ma być wykorzystana jako ciecz szczelinująca przy

hydraulicznym szczelinowaniu skał.

Technologia kwasowania

Zabiegi kwasowania można wykonać jako niekontrolowany i selektywny.

Kwasowanie niekontrolowane

Kwas wtłaczany jest do całej miąższości złoża i w razie zróżnicowania jego

przepuszczalności wnika on w najbardziej chłonne warstwy, co w wielu przypadkach nie jest
korzystne gdyż powoduje powiększenie już istniejących niejednorodności w złożu. Na
rysunku 8 przedstawione są poszczególne etapy kwasowania niekontrolowanego.

Zabieg właściwy powinno poprzedzić wyczyszczenie dna odwiertu i zatłoczenie go cieczą

roboczą (patrz punkt 4.1.1.). Następnie do odwiertu wtłacza się ciecz kwasującą w takiej
ilości aby jej poziom w przestrzeni rurowej sięgnął stropu warstwy złożowej. Jednocześnie
z odwiertu odpuszcza się ciecz roboczą (etap II). Gdy ciecz kwasująca dojdzie do stropu
warstwy złożowej zamyka się zawór na wylocie z przestrzeni (etap III), wtłacza się pozostałą
ilość cieczy kwasującej, a następnie wtłaczając przybitkę zaczyna się wytłaczać ciecz
kwasującą w złoże (etap IV). Po wtłoczeniu wcześniej wyliczonej ilości przybitki, która daje
gwarancję, że cała ilość cieczy kwasującej znalazła się w złożu, zamyka się odwiert
i zostawia się go pod ciśnieniem na okres niezbędny do przereagowania cieczy kwasującej ze
złożem. Okres ten może wynosić od kilku do kilkudziesięciu godzin. Po tym czasie
przystępuje się do usunięcia z odwiertu przybitki, a następnie przereagowanej cieczy
kwasującej (etap V). Następnym etapem jest wznowienie eksploatacji ropy naftowej
(etap VI).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 8. Etapy kwasowania niekontrolowanego

1 – zawór na wylocie z przestrzeni pierścieniowej 2 – ropa naftowa w złożu 3 – ciecz robocza 4 – ropa

naftowa wydobywana ze złoża 5 – przybitka 6 – ciecz kwasująca 7 – produkty kwasowania 8 – pozostałości

płuczki wiertniczej i cementu po zabiegu cementowania [10, s. 360]

Stężenie użytego do zabiegu kwasu oraz jego ilość zależna jest od współczynnika

przepuszczalności skał złożowych oraz od ciśnienia złożowego. I tak:
a) przy niskim ciśnieniu i dużym współczynniku stosuje się kwas o stężeniu od 7% do 12%,

a objętość cieczy wynosi od 1,0 m

do 1,5 m

na 1 m miąższości złoża,

b) przy wysokim ciśnieniu i małej przepuszczalności stosuje się kwas o stężeniu od 12% do

15%, a ilość cieczy wynosi od 0,4 m

do 0,8 m

na 1 m miąższości złoża.

W odwiertach, w których w przestrzeni pierścieniowej między ścianą odwiertu a rurkami
wydobywczymi zapięty jest paker, zabieg kwasowania niekontrolowanego przeprowadza się
w oparciu o tę samą zasadę.

Kwasowanie selektywne
Ma na celu obróbkę ściśle określonej warstwy złoża. Do jego wykonania można użyć

pakera, który będzie izolował od siebie warstwy o różnej przepuszczalności. Można również
użyć materiały przejściowo zatykające pory warstw złożowych. Przy tego rodzaju
kwasowaniu w pierwszej kolejności kwasowaniu ulegają strefy złoża o dużej
przepuszczalności. Następnie wtłacza się substancje (blokatory), które wnikając w pory strefy
bardziej przepuszczalnej zatykają je, przez co umożliwiają wnikanie cieczy kwasującej
w strefy złoża o mniejszej przepuszczalności. Warunkiem stosowania blokatorów jest, aby
były one łatwo usuwalne po zakończeniu kwasowania.

Zabieg kwasowania może odbywać się:

a) przy małym ciśnieniu tłoczenia w jednorodnych skałach węglanowych,
b) przy ciśnieniu tłoczenia niższym od ciśnienia szczelinowania,
c) przy ciśnieniu większym od ciśnienia szczelinowania.

Ad. a)
Celem tej obróbki jest zwiększenie przepuszczalności skał zalegających bezpośrednio

w strefie przyodwiertowej. Ilość rozpuszczonych węglanów zależy od odległości porów od
ścian odwiertu, ponieważ zdolność rozpuszczania kwasu zmniejsza się w miarę jego
przenikania w skałę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ad. b)
Ten sposób kwasowania stosuje się do obróbki warstw złożowych o naturalnej

szczelinowatości wówczas, gdy konieczne jest usunięcie ze szczelin utworzonych tam
wytrąceń oraz cząstek rozkruszonej skały, a także poszerzenie szczelin przez działanie kwasu.
Ciśnienie tłoczenia nie może przekroczyć ciśnienia szczelinowania.

Ad. c)
W celu osiągnięcia lepszych efektów stosuje się często kwasowanie połączone

z hydraulicznym szczelinowaniem. Ciecz kwasująca działa wtedy również jak ciecz
szczelinująca.

Urządzenia stosowane do wykonywania zabiegów kwasowania i szczelinowania

Urządzenia, którymi wykonuje się zabiegi kwasowania służą również do wykonania

hydraulicznego szczelinowania. W skład zestawu do wykonania zabiegu wchodzą (na
przykładzie sprzętu Serwisu Intensyfikacji Wydobycia):

–

agregaty pompowe,

–

rozgałęziony rurociąg z systemem zaworów (manifold),

–

piaskomieszałka (blender),

–

transporter materiału podsadzkowego,

–

urządzenie sterująco – rejestrujące VAN.

Agregaty pompowe są zdalnie sterowane z odległości do 30 m. Sterowanie ręczne może

odbywać się indywidualnie dla każdego agregatu lub grupowo z urządzenia sterująco –
rejestrującego VAN. Każdy agregat wyposażony jest w układ bezpieczeństwa, który
powoduje jego wyłączenie w przypadku nagłego przekroczenia dopuszczalnego ciśnienia
zabiegowego. Maksymalne ciśnienie robocze agregatu wynosi 1050 barów.

Manifold zamontowany jest na samochodzie. Główne jego części to manifold niskiego

i manifold wysokiego ciśnienia. Posiada również komplet zaworów zwrotnych i odcinających
umożliwiających współpracę z piaskomieszałką. Maksymalne ciśnienie robocze manifoldu
wynosi 1050 barów. Manifold może jednorazowo obsługiwać sześć agregatów pompowych.

Piaskomieszałka

zamontowana

jest

samochodzie

posiada

możliwość

zaprogramowania, dla różnych faz zabiegu, koncentracji podsadzki oraz substancji
chemicznych ciekłych i suchych.

Zbiornik do transportu materiału podsadzkowego zainstalowany jest na naczepie. Składa

się z dwóch komór, w których można pomieścić 25 ton materiału. Urządzenie kontrolowane
jest poprzez układ hydrauliczny, który zapewnia ciągłe i regularne podawanie materiału do
piaskomieszałki.

Urządzenie sterująco-rejestrujące VAN zamontowane jest w mikrobusie. Posiada

możliwość monitorowania i rejestracji aktualnych danych zabiegowych. Rejestracja odbywa
się na taśmie papierowej i dyskietce, a przebieg zabiegu obserwowany jest na monitorach.
Układ pomiarowy rejestruje:

–

gęstość płynu zabiegowego,

–

koncentrację materiału podsadzkowego,

–

kalkulowane ciśnienie na dnie odwiertu,

–

prędkość podawania środków chemicznych,

–

ciśnienie w rurach okładzinowych,

–

strumień objętości tłoczenia.

Po zakończeniu zabiegu wszystkie rejestrowane parametry zabiegowe poddawane są

analizie i przedstawiane w formie wykresów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na rysunkach 9 - 14 przedstawiono fotografie urządzeń niezbędnych do wykonywania
zabiegu szczelinowania i kwasowania, a na rysunku 15 przedstawiono przykład
rozmieszczenie w terenie, urządzeń podczas zabiegu hydraulicznego szczelinowania lub
kwasowania.

Rys. 9. Agregat pompowy

[4]

Rys. 10. Piaskomieszałka [4]

Rys. 11. Manifold na samochodzie [4]

Rys. 12. Manifold gotowy do pracy [4]

Rys. 13. Transporter piasku [4]

Rys. 14. Urządzenie sterujące VAN [4]

Omawiane zabiegi mogą być też wykonane przy użyciu Jednostki z Elastycznym Przewodem
(Coiled Tubing Unit).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 15. Przykład rozmieszczenia, w pobliżu odwiertu, urządzeń podczas wykonywania zabiegu kwasowania

lub hydraulicznego szczelinowania [4]

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co jest celem zabiegu kwasowania odwiertu?
2. Jak przebiega reakcja kwasu solnego z wapieniami?
3. Jak przebiega reakcja kwasu solnego z dolomitami?
4. Co to jest kwasowanie matrycy?
5. Jakie związki chemiczne tworzą z kwasem ciecz kwasującą?
6. Co rozumiesz pod pojęciem kwasowania niekontrolowanego?
7. Co rozumiesz pod pojęciem kwasowania selektywnego?
8. Od czego zależy stężenie użytego do zabiegu kwasu?
9. Jakie urządzenia wchodzą w skład zestawu do kwasowania odwiertu?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz, ile cieczy kwasującej należy użyć do zabiegu kwasowania przy założeniu, że

zabieg odbywa się w skałach o dużym współczynniku przepuszczalności i małym ciśnieniu
złożowym. Miąższość warstwy złożowej wynosi 20 m.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odnaleźć w literaturze lub materiale nauczania zasadę doboru wymaganej objętości

cieczy kwasującej,

2) obliczyć wymaganą objętość cieczy kwasującej,
3) przedstawić wyniki obliczeń w postaci zapisu „ od .... – do ......”.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

kalkulator,

–

literatura.

Ćwiczenie 2

Oblicz z jaką ilością dolomitu przereaguje 1000 kg czystego kwasu solnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) napisać reakcję kwasu solnego z dolomitem,
2) z tablicy pierwiastków wypisać masy atomowe pierwiastków wchodzących w skład

związków chemicznych biorących udział w reakcji,

3) obliczyć masy cząsteczkowe związków biorących udział w reakcji,
4) na zasadzie proporcji obliczyć szukaną wartość.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

kalkulator,

–

tablica pierwiastków.

Ćwiczenie 3

Oblicz ile kwasu należy użyć, aby przereagował zupełnie z 1000 kg węglanu wapnia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) napisać reakcję kwasu solnego z węglanem wapnia,
2) uzgodnić tą reakcję,
3) z tablicy pierwiastków wypisać masy atomowe pierwiastków wchodzących w skład

związków chemicznych biorących udział w reakcji,

4) obliczyć masy cząsteczkowe związków biorących udział w reakcji,
5) na zasadzie proporcji obliczyć szukaną wartość.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

kalkulator,

–

tablica pierwiastków,

–

literatura.

Ćwiczenie 4

Przedstaw schemat rozmieszczenia urządzeń napowierzchniowych biorących udział

w zabiegu hydraulicznego szczelinowania przy użyciu kwasu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) analizując materiał nauczania lub literaturę pomocniczą wypisać urządzenia niezbędne do

wykonania zabiegu,

2) przypomnieć sobie ich przeznaczenie oraz ich wzajemne współdziałanie,
3) przy pomocy schematu blokowego rozrysować ich rozmieszczenie w terenie oraz

poprzez połączenie poszczególnych bloczków kolorowymi liniami zobrazować ich
wzajemne współdziałanie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

literatura,

–

przybory do rysowania.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) przedstawić cel zabiegu kwasowania?



2) napisać reakcje zachodzące pomiędzy kwasem a skałą?



3) wymienić rodzaje związków chemicznych dodawanych do cieczy

kwasującej?



4) omówić przeznaczenie związków chemicznych dodawanych do

cieczy kwasującej?



5) wskazać podstawowe różnice pomiędzy kwasowaniem

niekontrolowanym a kwasowaniem selektywnym?



6) omówić etapy kwasowania niekontrolowanego?



7) obliczyć wymaganą objętość cieczy kwasującej?



8) wymienić rodzaje kwasowania w zależności od ciśnienia tłoczenia?



9) wymienić urządzenia napowierzchniowe stosowane przy zabiegu

kwasowania i zabiegu hydraulicznego szczelinowania kwasem?



10) rozróżnić na fotografiach urządzenia powierzchniowe używane do

zabiegu kwasowania i hydraulicznego szczelinowania kwasem?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Cel stosowania i rodzaje wtórnych metod wydobycia ropy

naftowej

4.4.1. Materiał nauczania

Ropa naftowa w złożu podlega od góry naciskowi poduszki gazowej, z kolei od dołu

ciśnienie wywierają wody podścielające. Na ciśnienie złożowe ma także wpływ energia
rozpuszczonego w ropie naftowej gazu ziemnego. Dlatego po dowierceniu do złoża istnieje
możliwość eksploatacji ropy sposobem samoczynnego wypływu z odwiertu. Jednak z czasem
ciśnienie złożowe stopniowo się zmniejsza i staje się koniecznym stosowanie metod
eksploatacji wymuszonej (np. eksploatacja przy użyciu pomp wgłębnych). Każdy sposób
eksploatacji powoduje zmniejszanie się ciśnienia złożowego, a przez to spadek wydobycia
ropy naftowej przy jednoczesnym wzroście kosztów jej wydobycia. Wydobycie można
zwiększyć stosując jedną z metod intensyfikacji a w następnej kolejności stosując wtórne
bądź tzw. trzecie metody eksploatacji. Szacuje się, że światowe zasoby ropy naftowej, które
można wyeksploatować stosując metody wtórne lub trzecie, wynoszą 2,5 biliona baryłek
(1 baryłka

≈

159 litrów).

Jak widać z powyższego, celem metod wtórnych i trzecich jest zwiększenie

współczynnika odropienia złoża przez powiększenie zasobów energii złożowej.
Współczynnik odropienia złoża „

” jest to stosunek wagowy ropy wydobytej ze złoża

w czasie jego eksploatacji (Q) do ilości ropy znajdującej się pierwotnie w złożu (Q

) (zasoby

geologiczne złoża).

Cel ten osiąga się przez przeciwdziałanie spadkowi ciśnienia złożowego lub jego

regenerację w czasie eksploatacji złoża. Działaniem metod wtórnych lub trzecich objęte jest
całe złoże, lub znaczna jego część.

Do metod wtórnych zaliczamy nawadnianie lub nagazowanie złoża ropy naftowej. Do

metod trzecich zaliczamy: wytłaczanie ropy cieczami mieszającymi się z nią, zatłaczanie do
złoża nośnika ciepła, metody mikrobiologiczne czy też metody chemiczne.

Jednym z podstawowych parametrów charakteryzującym metody wtórne jest

współczynnik wypełnienia złoża (WZ), który określa nam stosunek objętości płynu jaki został
zatłoczony do złoża (V

) do objętości płynu złożowego, który w tym samym czasie został ze

złoża wydobyty (V).

Dla obliczenia objętości medium roboczego (wody) potrzebnego do zatłoczenia w złoże

w pewnym okresie czasu należy:
1) przyjąć współczynnik wypełnienia złoża ( najczęściej WZ

≥

1,0),

2) obliczyć objętości (w warunkach złożowych) ropy, gazu i wody wydobyte ze złoża w tym

samym czasie, w jakim będzie trwało zatłaczanie cieczy roboczej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

V = V

’

+ V

’

+ V

’

gdzie:
V – objętość płynu złożowego wydobytego ze złoża [m

’

– objętość ropy wydobytej ze złoża przeliczona na warunki złożowe [m

’

– objętość gazu wydobytego ze złoża przeliczona na warunki złożowe [m

’

– objętość wody wydobytej ze złoża przeliczona na warunki złożowe [m

Objętość wydobytej ropy w warunkach złożowych wynosi:

⋅

]

– objętość ropy w warunkach atmosferycznych [m

]

B – współczynnik objętościowy ropy naftowej.

]

– wydobycie ropy [kg],

– ciężar właściwy ropy naftowej [kg/m

Objętość wydobytego gazu w warunkach złożowych wynosi:

⋅

]

– objętość swobodnego (nie rozpuszczonego w ropie naftowej) gazu ziemnego

w warunkach złożowych [m

’

– współczynnik objętościowy gazu ziemnego.

ZŁ

Z – współczynnik ściśliwości gazu ziemnego,
P

– ciśnienie normalne [Pa],

– temperatura normalna [K],

ZŁ

– temperatura złożowa [K],

ZŁ

– ciśnienie złożowe [Pa].

ZŁ

⋅

−

] (w warunkach normalnych)

– objętość (w warunkach normalnych) wydobytego gazu ziemnego [m

– współczynnik rozpuszczalności gazu ziemnego w ropie naftowej (w warunkach

normalnych), [m

/MPa

⋅

]

Można założyć, że objętość wydobytej wody będzie równa objętości wody w warunkach

złożowych gdyż przyjmujemy, że współczynnik objętościowy wody [B”=1]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Złoże, na którym stosowana jest jedna z metod wtórnych lub trzecich powinno

odpowiadać następującym warunkom:
1) być możliwie jednorodne; szczególnie niewskazane są duże różnice przepuszczalności

zarówno wzdłuż rozciągłości złoża jak i jego miąższości,

2) posiadać możliwie regularną budowę geologiczną,
3) posiadać możliwie duże nasycenie porów skalnych ropą naftową w momencie

rozpoczynania stosowania metody wtórnej; powinno ono wynosić co najmniej 50%
objętości przestrzeni porowej,

4) lepkość ropy powinna być jak najmniejsza, zwłaszcza przy stosowaniu metody

nagazowania złoża.
Podczas wykonywania prac, związanych z prowadzonymi na terenie kopalni ropy

naftowej wtórnymi metodami eksploatacji, pracownicy powinni przestrzegać przepisów BHP
obowiązujących na ich stanowiskach pracy. Muszą też stosować się do przepisów
dotyczących prawidłowej obsługi maszyn, urządzeń i narzędzi, którymi się posługują.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jakim celu stosuje się wtórne metody wydobycia ropy naftowej?
2. Co określa współczynnik odropienia złoża?
3. Jakie metody zaliczamy do wtórnych metod eksploatacji?
4. Jakie metody zaliczamy do trzecich metod eksploatacji?
5. Co określa współczynnik wypełnienia złoża?
6. Do jakich warunków musimy odnieść ilości wydobywanych mediów przy wyznaczaniu

współczynnika wypełnienia złoża?

7. Jaka objętość porowej przestrzeni skał powinna być nasycona ropą naftową przed

rozpoczęciem wtórnych metod eksploatacji?

8. Jakie warunki powinno spełnić złoże, aby można było na nim wykonać wtórne metody

eksploatacji?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz, jaką ilość wody w czasie nawadniania złoża, należy zatłoczyć w ciągu doby do

odwiertów zasilających, jeżeli ze złoża eksploatowano: 10 t/h ropy naftowej, 4 t/h wody
i 4000 m

/h (w warunkach normalnych) gazu ziemnego?

Ciśnienie złożowe P

zł

= 70 [at],

Współczynnik wypełnienia złoża WZ = 1,1,
Współczynnik objętościowy ropy B = 1,18,
Współczynnik rozpuszczalności gazu ziemnego w ropie naftowej (w warunkach
normalnych),

α = 0,8 [m

/at

⋅

Współczynnik ściśliwości gazu ziemnego Z = 0,9,
Gęstość ropy

= 880 [kg/m

Temperatura złożowa T

ZŁ

= 50 [C].

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) sprawdzić prawidłowość zapisu i zapisać jednostki w układzie SI,
2) obliczyć objętość wydobytej ropy naftowej w warunkach złożowych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3) obliczyć objętość wydobytej wody w warunkach złożowych,
4) obliczyć ilość swobodnego gazu w złożu,
5) obliczyć ilość wydobytego gazu w warunkach złożowych,
6) obliczyć sumaryczną objętość wydobytych mediów w warunkach złożowych,
7) przekształcając wzór na współczynnik wypełnienia złoża obliczyć objętość zatłaczanej

w złoże wody.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kalkulator,

−

tabela przeliczników jednostek,

−

literatura.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wykazać zasadniczą różnicę pomiędzy metodami intensyfikacji

i wtórnymi metodami wydobycia?



2) uzasadnić konieczność stosowania wtórnych metod eksploatacji?



3) wyjaśnić, dlaczego współczynnik wypełnienia złoża przyjmuje

wartości większe lub równe jedności?



4) wyjaśnić, dlaczego złoże, na którym stosowane są wtórne metody

eksploatacji musi być jednorodne geologicznie?



5) uzasadnić warunek, że lepkość ropy eksploatowanej przy

zastosowaniu wtórnych metod wydobycia musi być jak najmniejsza?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Nawadnianie złoża

4.5.1. Materiał nauczania

Stosując metodę nawadniania złoża, zwiększenie wydobycia ropy naftowej uzyskujemy

poprzez wtłaczanie w złoże wody.

Podstawy teoretyczne metody

Przy nawadnianiu złoża zachodzi proces wytłaczania ropy przez wodę i wypełnienie przez

nią opróżnionej z ropy naftowej przestrzeni porowej kolektora. Ponieważ większość porów
ma wymiary kapilarne, siły kapilarne odgrywają ważną rolę w przebiegu nawadniania złoża.
Rezultatem działania sił kapilarnych jest ciśnienie kapilarne (P

). Istnieje ono na powierzchni

kontaktu dwóch nie mieszających się cieczy (w tym przypadku na kontakcie ropa-woda)
znajdujących się w kapilarze. Wielkość ciśnienia kapilarnego określamy ze wzoru:

⋅

cos

[N/m

]

gdzie:

- kąt zwilżalności,

- promień kapilary [m],

- napięcie powierzchniowe na granicy ropa-woda, [N/m].

Rys. 16. Schemat powierzchni rozdziału ropa-woda w kapilarze

W – woda; R – ropa; P

– ciśnienie tłoczenia; P

– ciśnienie kapilarne;

- kąt zwilżalności [2, s. 319]

Wielkość i znak ciśnienia kapilarnego zależy od rodzaju powierzchni kapilary. Dla

powierzchni hydrofilnej (zwilżalnej) ciśnienie to ma znak dodatni i jest czynnikiem
powodującym wypieranie ropy przez wodę nawet przy braku ciśnienia tłoczenia (rys.16a).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Działanie zewnętrznego ciśnienia tłoczenia powoduje deformację menisku i wzrost kąta

(rys. 16b).

Przy dostatecznie dużym ciśnieniu tłoczenia nastąpi wzrost kąta

powyżej 90

i menisk

powierzchni kontaktu ropa-woda przybierze kształt charakterystyczny dla powierzchni
hydrofobowej (nie zwilżalnej), zaś ciśnienie kapilarne zmieni swój znak na ujemny i stanie
się czynnikiem utrudniającym wypieranie ropy przez wodę (rys. 1c). Zjawisko to nosi nazwę
inwersji zwilżalności.

Jeżeli nawadnianie odbywa się w ośrodku o hydrofobowej powierzchni ziarn lub

w ośrodku, w którym nastąpiła inwersja zwilżalności należy stosować duży gradient ciśnienia
zatłaczania wody. Pozwala to na pokonanie ciśnienia kapilarnego i czyni kapilary drożnymi
dla przepływu wody i ropy.

W przebiegu procesu nawadniania nasyconego ropą naftową ośrodka porowatego

wyróżnia się okres bezwodny i okres wodny.

W okresie bezwodnym z nawadnianego ośrodka porowatego wypływa tylko ropa, zaś

w okresie wodnym strumień wypływającej cieczy jest zawodniony. Stopień zawodnienia
strumienia cieczy powiększa się w miarę upływu czasu nawadniania złoża ropy.

Największy wpływ na ilość odebranej ze złoża ropy (w procesie nawadniania) ma

stosunek lepkości ropy do lepkości zatłaczanej wody. Im większy jest współczynnik lepkości
ropy w stosunku do lepkości wody tym mniejszy jest tzw. współczynnik odropienia złoża.

Podczas wytłaczania ropy wodą, w okresie bezwodnym, pomiędzy cieczami tworzy się

strefa przejściowa, w której ma miejsce równoczesny przepływ ropy i wody. Długość tej
strefy jest stała w danych warunkach złożowych i przy stałych parametrach wytłaczania.
Strefa ta nosi nazwę „strefy stabilizowanej”.

Metody nawadniania złoża

Nawadnianie złoża może być przeprowadzone metodą:

–

pozakonturową,

–

wewnątrzkonturową.

Przy nawadnianiu pozakonturowym odwierty zasilające zlokalizowane są poza konturem

ropa-woda, w strefie wody okalającej. Odległość między rzędem otworów zasilających
i eksploatacyjnych nie powinna przekraczać 200 do 300 metrów. Metoda ta stosowana jest
w złożach posiadających ruchomą wodę okalającą i dużą lub średnią przepuszczalność skał
złożowych.

Front wytłaczania powinien się przemieszczać w złożu równolegle do pierwotnego

konturu ropa-woda.

Gdy mamy zwiększoną przepuszczalność skał złożowych należy utrzymywać zwiększone

ciśnienie denne ruchowe, aby zapobiec tworzeniu się „przebitek wodnych” do odwiertów
eksploatacyjnych. Może to spowodować przedwczesne zawodnienie odwiertów, a przez to
wyłączenie ich z eksploatacji jeszcze przed zakończeniem nawadniania złoża.

Przy nawadnianiu wewnątrzkonturowym otwory zasilające zlokalizowane są wewnątrz

konturu ropa-woda. Stosowanie tej metody zalecane jest w złożach płytkich (głębokość
zalegania złoża do 800 metrów) o miąższości nie przekraczającej 15 metrów.
Stosowane są następujące systemy rozmieszczenia odwiertów eksploatacyjnych (rys.17):

–

liniowy,

–

pięciopunktowy,

–

siedmiopunktowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 17. Systemy rozmieszczenia odwiertów zasilających przy wewnątrzkonturowym nawodnieniu złoża

[2, s.322]

a – system liniowy, b – system pięciopunktowy, c – system siedmiopunktowy.

Stosowanie pięciopunktowych i siedmiopunktowych systemów zasilających zezwala na

wtłaczanie dużych ilości wody do złoża, co skraca czas jego nawadniania.

Ilość wody (chłonność odwiertu), która może być zatłoczona do odwiertu zasilającego

może być wyliczona ze wzoru:

log

)

(

236

⋅

−

⋅

/dobę]

gdzie:

k – współczynnik przepuszczalności efektywnej skał złożowych dla wody [m

m – miąższość złoża [m],

ϕ – współczynnik doskonałości hydrodynamicznej odwiertu,
P

– ciśnienie denne w odwiercie zasilającym [MPa],

zł

– ciśnienie złożowe [MPa],

µ - lepkość dynamiczna wody [Pa

⋅

s],

– promień strefy zasięgu odwiertu [m],

r – promień odwiertu [m].
Ciśnienie denne w odwiercie zasilającym (P

) jest sumą ciśnienia tłoczenia (P

) oraz

ciśnienia hydrostatycznego słupa wody o wysokości (h) równej głębokości zalegania złoża.
Suma ta jest pomniejszona o straty ciśnienia (P

) spowodowane oporami przepływu wody

w odwiercie.

+ ρ

gh – P

, Pa

gdzie:
P

– ciśnienie denne w odwiercie zasilającym [Pa],

– ciśnienie tłoczenia wody do odwiertu zasilającego [Pa],

– opory przepływu wody w odwiercie [Pa],

h – głębokość zalegania złoża [m,]
ρ

– gęstość wody [kg/m

]

g – przyśpieszenie ziemskie [m/s

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ciśnienie tłoczenia mierzone na głowicy odwiertu zasilającego należy tak dobrać, aby nie

spowodować wytworzenia szczelin w złożu.
Po obliczeniu objętość wody niezbędnej do przeprowadzenia nawadniania złoża ze wzoru:

, a stąd

⋅

]

oraz chłonności odwiertu zasilającego (q) można wyliczyć liczbę odwiertów zasilających
niezbędną do prawidłowego wykonania nawadniania złoża:

Przygotowanie wody przed zatłoczeniem do złoża
Praktyka wykazała, że dobre wyniki nawadniania złoża otrzymuje się przy wtłaczaniu

wody złożowej wydobywanej wraz z ropą z tego samego złoża lub z sąsiedniego o zbliżonym
składzie chemicznym. Jeżeli ilość wody złożowej jest zbyt mała, lub nie ma jej w ogóle, wodę
można pobierać z rzek, jezior albo morza. Bez względu na to jakie jest pochodzenie wody,
przed wtłoczeniem do odwiertów musi zostać ona oczyszczona z zanieczyszczeń
mechanicznych i chemicznych.

Woda ta powinna odpowiadać następującym wymaganiom:

a) zawartość cząstek stałych występujących w wodzie w postaci zawiesin nie może

przekraczać 2mg/litr,

b) zawartość związków żelaza nie może przekraczać 0,2 mg/litr,
c) nie może zawierać CO

, H

S, zanieczyszczeń ropą,

d) pH= 7 do 8.

Źródłem zanieczyszczeń kanalików przepływowych w złożu może być też osad tworzący

się w złożu wskutek reakcji wody złożowej z wodą wtłaczaną. Powoduje to gwałtowny
spadek prędkości przepływu wtłaczanej wody w porach skały zbiornikowej. Największe
niebezpieczeństwo zatkania porów wytrącającym się osadem jest w pierwszych dniach
trwania nawadniania złoża. Po kilku dniach prędkość ta ustala się.

Zanieczyszczenia mechaniczne usuwa się z wody poprzez jej filtrowanie. Aby ten proces

ułatwić wskazane jest przeprowadzenie zabiegu koagulacji. Polega on na dodaniu do wody
koagulatora, który powoduje łączenie się cząstek stałych w większe, łatwiej wypadające
z zawiesiny i łatwiej osadzające się na filtrach.

Usunięcie z wody nadmiaru związków żelaza przeprowadza się przy pomocy aeryzacji

polegającej na przetłoczeniu powietrza przez wodę znajdującą się w zbiorniku. Tlen
znajdujący się w powietrzu utlenia znajdujące się w wodzie węglany wapnia do
wodorotlenków, które jako słabo rozpuszczalne w wodzie wypadają z niej w postaci
brunatnego osadu.

Woda podlega także stabilizacji, która ma na celu zapobieganie korozji armatury tłoczącej

i rur okładzinowych w odwiertach zasilających. Działanie stabilizatorów polega na
zmniejszeniu koncentracji jonów wodorowych na powierzchniach metalowych, a to z kolei
zmniejsza intensywność procesów korozyjnych.

Rozpoczęcie nawadniania złoża

Przed rozpoczęciem nawadniania odwiert zasilający należy zaopatrzyć w głowicę, przez

którą będzie wtłaczana woda. Jej wytrzymałość powinna odpowiadać wytrzymałości głowic
przeciwwybuchowych stosowanych w trakcie wiercenia odwiertu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

„Rozruch” odwiertu zasilającego może być utrudniony, zwłaszcza gdy jest on usytuowany

w zwartych skałach złożowych o małej przepuszczalności. Trudność będą także sprawiały
osady wytrącające się na kontakcie woda zatłaczana-woda złożowa. Jeżeli istnieją w złożu
choćby najmniejsze spękania to zostaną one poszerzone, przepuszczalność wzrośnie
a ciśnienie tłoczenia spadnie. Jeżeli nie ma takich warunków w złożu, to należy wykonać
dodatkową perforację oraz bardzo starannie oczyszczać wodę przed zatłoczeniem do
odwiertów zasilających. Jeżeli i to nie daje efektów, należy wykonać kwasowanie lub
hydrauliczne szczelinowanie złoża.

Gdy podczas zatłaczania wody znacznie spadnie chłonność odwiertu zatłaczającego

można zastosować zakwaszanie wody zatłaczanej do wartości pH=2. Należy jednak dodawać
substancje antykorozyjne.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki rodzaj ciśnienia panuje na kontakcie ropa-woda podczas nawadniania złoża?
2. Co to jest powierzchnia hydrofobowa?
3. Co to jest powierzchnia hydrofilowa?
4. Jakie wartości przybiera kąt zwilżalności na powierzchni hydrofobowej?
5. Kiedy powstaje zjawisko inwersji zwilżalności?
6. W jakiej części złożą lokalizuje się odwierty zasilające przy nawadnianiu

pozakonturowym?

7. Sumą jakich ciśnień jest ciśnienie denne odwiertu zasilającego?
8. Z jakiego wzoru wylicza się liczbę odwiertów zasilających?
9. Co to jest stabilizacja wody zatłaczanej?
10. Co należy zrobić, gdy nie można „uruchomić” odwiertu zasilającego?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Jaką ilość wody w ciągu doby można wtłoczyć do odwiertu zasilającego przy

nawadnianiu złoża?

Miąższość złoża

m = 10 m,

Współczynnik przepuszczalności

k = 60 mD,

Ciśnienie denne zasilające

= 20 MPa,

Ciśnienie złożowe

zł

= 15 MPa,

Promień strefy zasięgu odwiertu

= 300 m,

Promień odwiertu

r = 5”,

Współczynnik doskonałości hydrodynamicznej odwiert

ϕ = 0,75.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) sprawdzić poprawność zapisu i zapisać jednostki w układzie SI,
2) zapisać wzór i sprawdzić, czy posiadasz wszystkie dane,
3) podstawić dane do wzoru i dokonać wyliczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

kalkulator,

–

tabela przeliczników jednostek,

–

literatura.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Oblicz liczbę odwiertów zasilających, przy wykonywaniu nawadniania złoża, jeżeli do

złoża można wtłoczyć V

= 150000 litrów wody w ciągu godziny. Narysuj schemat

rozmieszczenia odwiertów przy zasilaniu wewnątrzkonturowym liniowym.
Do obliczeń zastosuj wynik uzyskany w ćwiczeniu poprzednim.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) napisać wzór, z którego będziesz korzystał,
2) sprawdzić poprawność zapisu i uzgodnić jednostki,
3) podstawić dane do wzoru i dokonać wyliczenia,
4) narysować schemat rozmieszczenia odwiertów zasilających.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

kalkulator,

–

tabela przeliczników jednostek,

–

przybory do rysowania,

–

literatura.

Ćwiczenie 3

Oblicz opory przepływu wody zasilającej w odwiercie zasilającym?

Głębokość zalegania złoża

h = 1500 m,

Ciśnienie denne zasilające

= 10 at,

Ciśnienie tłoczenia

= 5,0 MPa,

Gęstość wody zatłaczanej

= 1100 kg/m

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapisać wzór na ciśnienie denne w odwiercie zatłaczającym,
2) przekształcić powyższy wzór aby obliczyć opory przepływu,
3) sprawdzić poprawność zapisu i uzgodnić jednostki,
4) podstawić dane do wzoru i dokonać wyliczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

kalkulator,

–

tabela przeliczników jednostek,

–

literatura.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.4

. S

prawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) narysować kąt zwilżalności dla powierzchni hydrofobowej?



2) narysować kąt zwilżalności dla powierzchni hydrofilowej?



3) wyjaśnić, dlaczego w ośrodku porowatym hydrofobowym należy

stosować duże gradienty ciśnienia zatłaczania?



4) wyjaśnić, dlaczego współczynnik odropienia złoża zależy od

lepkości ropy naftowej i wody zatłaczanej?



5) opisać proces powstawania tzw. „przebitek wodnych”?



6) narysować schemat rozmieszczenia odwiertów zasilających przy

wewnątrzkonturowym systemie nawadniania złoża?



7) obliczyć chłonność odwiertu zasilającego?



8) obliczyć ciśnienie denne w odwiercie zasilającym?



9) obliczyć liczbę odwiertów zasilających?



10) wymienić właściwości fizyczne i chemiczne wody zatłaczanej?



11) opisać sposoby oczyszczania wody zatłaczanej do odwiertu?



12) omówić „rozruch” odwiertu zasilającego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6

Nagazowanie złoża

4.6.1. Materiał nauczania

Podstawy teoretyczne metody
Przy nagazowaniu złoża gaz wytłacza ropę i wypełnia opróżnione z ropy pory kolektora.

Zachodzi tu również zjawisko rozpuszczania gazu w ropie. Ilość rozpuszczonego gazu zależy
od ciśnienia i temperatury w złożu. Wzrost ciśnienia złożowego powoduje zwiększenie ilości
rozpuszczonego w ropie gazu. Jeżeli ciśnienie złożowe osiągnie wartość ciśnienia nasycenia
to cały znajdujący się w złożu gaz ulegnie rozpuszczeniu w ropie. Ciśnienie nasycenia zależy
od rodzaju ropy i gazu, od ich ilości w złożu, od temperatury złożowej. Zazwyczaj jest
większe dla rop ciężkich oraz przy zawartości w gazie składników trudno rozpuszczalnych
w ropie. Ciśnienie nasycenie szybko wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, gdyż wzrost
temperatury zmniejsza ilość rozpuszczonego w ropie gazu.

Rozpuszczony w ropie gaz ma wpływ na jej lepkość. Im więcej rozpuszczonego w ropie

gazu tym lepkość jest mniejsza. Ta zależność zwiększa współczynnik odropienia złoża.

W zakresie ciśnień i temperatur spotykanych w złożach płytkich i średniogłębokich gaz

i ropa nie mieszają się ze sobą. W miejscu ich kontaktu istnieje powierzchnia rozdziału. Jeżeli
kontakt ma miejsce w porach kapilarnych to na kontakcie powstaje ciśnienie kapilarne, które
wyznaczamy ze wzoru:

⋅

cos

[Pa]

gdzie:
Φ

- kąt zwilżalności,

- promień kapilary [m],

- napięcie powierzchniowe na granicy faz ropa naftowa-gaz ziemny [N/m].

Podstawy teoretyczne wytłaczania ropy gazem i wodą z ośrodka porowatego są bardzo

podobne (patrz rozdział 4.2.1. Podstawy teoretyczne metody).

Ze względu na znacznie bardziej niekorzystny stosunek lepkości cieczy wytłaczającej do

lepkości cieczy wytłaczanej, niż w przypadku nawadniania złoża, końcowy współczynnik
odropienia złoża jest mniejszy niż przy nawadnianiu.

Również możliwość powstania tzw. „przebitek gazowych” przy nagazowaniu złoża jest

większa niż powstanie „przebitek wodnych” przy nawadnianiu złoża.

Metoda ta jest często stosowana na złożach produkujących w warunkach

gazociśnieniowych lub rozpuszczonego gazu. W warunkach gazociśnieniowych odwierty
zasilające powinny być lokalizowane na obszarze występowania czapy gazowej lub w jej
pobliżu.

Wykonanie nagazowania złoża

Do nagazowania złoża stosuje się gaz ziemny, który można uzyskać w procesie

odgazowania eksploatowanej ropy naftowej. Nie wolno stosować powietrza, gdyż może to
doprowadzić do powstania mieszaniny wybuchowej z gazem ziemnym w odwiertach
eksploatacyjnych (po powstaniu „przebitek” zatłaczanego powietrza) jak i w odwiertach
zatłaczających.

Odwierty zasilające powinny być w dobrym stanie technicznym oraz posiadać

wystarczającą chłonność. Ważna też jest dobra izolacja warstwy roponośnej, w której będzie
wykonywane nagazowanie, od warstw zalegających powyżej i poniżej warstwy roponośnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Chłonność odwiertu zasilającego można obliczyć ze wzoru:

log

)

(

118

⋅

−

⋅

/dobę] (w warunkach normalnych)

gdzie:
k – współczynnik przepuszczalności efektywnej skał dla gazu [m

m – miąższość złożą [m],
P

– ciśnienie denne w odwiercie zasilającym [MPa],

zł

– ciśnienie złożowe [MPa],

– lepkość dynamiczna ropy [Pa

s],

– promień strefy zasięgu odwiertu [m],

r – promień odwiertu [m].

Gaz może być tłoczony do złoża pełnym przekrojem rur okładzinowych lub też przez

zapuszczoną kolumnę rur wydobywczych uszczelnioną pakerem. Dolny koniec rur
wydobywczych jest zaślepiony, a gaz wypływa z nich otworami wykonanymi przed ich
zapuszczeniem. Sumaryczna powierzchnia tych otworów musi być co najmniej równa
powierzchni przekroju poprzecznego rur wydobywczych.

Rys. 18..Schemat konstrukcji i wyposażenia odwiertu zasilającego przy nagazowaniu złoża

1 – rury wydobywcze, 2 – paker, 3 i 5 – manometry, 4 – zawór bezpieczeństwa,

6 – przepływomierz, 7 – zwężka pomiarowa, 8 – odwadniacz, 9 – zawór redukcyjny [2, s.327]

Na rysunku 18 przedstawiono schemat uzbrojenia i wyposażenia odwiertu zasilającego
podczas nagazowaniu złoża. Musi ono zapewnić doprowadzenie do złoża potrzebnej ilości
gazu pod żądanym ciśnieniem, oraz na regulację i pomiar ciśnienia dopływającego gazu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaka jest zależność między ilością gazu rozpuszczonego w ropie, a ciśnieniem

i temperaturą panującymi w złożu?

2. Co to jest ciśnie nasycenia w odniesieniu do gazu rozpuszczonego w ropie?
3. Na złożach o jakim systemie energetycznym, powinna być wykonywana metoda

nagazowania?

4. Dlaczego

współczynnik

odropienia

przy

nawadnianiu

złoża

jest

większy

od współczynnika odropienia przy nagazowaniu złoża?

5. Dlaczego przy nagazowaniu złoża nie wolno stosować powietrza?
6. Jak powinien być uzbrojony odwiert, którym prowadzone jest zatłaczanie gazu w złoże?
7. Jakie parametry zatłaczanego gazu muszą być regulowane podczas nagazowania złoża?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na mapach strukturalnych złóż ropy naftowej produkujących w warunkach

gazociśnieniowym i gazu rozpuszczonego, zaznacz lokalizację odwiertów zatłaczających gaz
przy nagazowaniu złoża.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) na mapach strukturalnych złóż ropy naftowej odszukać kontury złóż,
2) określić, które z nich przedstawiają złoże produkujące w warunkach gazociśnieniowych,

a które w warunkach rozpuszczonego gazu,

3) zaznaczyć na mapach lokalizację odwiertów zatłaczających.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

mapy strukturalne złóż ropy naftowej,

–

przybory do rysowania,

–

literatura.

Ćwiczenie 2

Oblicz ciśnienie denne zatłaczania (P

), jakie będzie panowało w odwiercie o średnicy 5”

podczas zatłaczania gazu do złoża, wiedząc że:
Chłonność odwiertu

q = 5 m

/min ( w warunkach normalnych),

Miąższość warstwy złożowej

m = 10 m,

Średni współczynnik przepuszczalności

k = 60 mD,

Gradient ciśnienia złożowego wynosi

zł

/h = 0,013 MPa/m,

Głębokość zalegania złoża

h = 1000 m,

Promień strefy zasięgu odwiertu

= 200 m,

Lepkość dynamiczna ropy naftowej

= 3 cP.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) napisać wzór na chłonność odwiertu zasilającego złoże w gaz,
2) przekształcić wzór aby wyliczyć różnicę ciśnień,
3) sprawdzić poprawność zapisu i uzgodnić jednostki,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4) wstawić dane do przekształconego wzoru i wyliczyć różnicę ciśnień,
5) z wyliczonej różnicy ciśnień, po przekształceniu, możesz wyliczyć ciśnienie denne

zatłaczania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

kalkulator,

–

tabela przeliczników jednostek,

–

literatura.

Ćwiczenie 3

Na podstawie danych z odwiertów sporządź „Dzienne raporty wydobycia z odwiertów

ropno-gazowych”, a na podstawie kilku raportów dziennych sporządź „Miesięczny raport
wydobycia z odwiertów ropno-gazowych”.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z arkuszem „Dziennego raportu wydobycia z odwiertów ropno-gazowych”,
2) sprawdzić, czy dysponujesz wszystkimi danymi do sporządzenia raportów,
3) sporządzić raporty dzienne,
4) sporządzić raporty miesięczne.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

sporządzone raporty wydobycia dzienne i miesięczne,

−

formularze raportów wydobycia dziennych i miesięcznych,

−

kalkulator,

−

zeszyt.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić, jak ciśnienie złożowe wpływa na rozpuszczanie gazu

w ropie?



2) określić, dlaczego wraz ze wzrostem temperatury gazu w złożu

rośnie ciśnienie nasycenia?



3) obliczyć ciśnienie kapilarne na kontakcie ropa-gaz przy

nagazowaniu złoża?



4) wyjaśnić pojęcie „ przebitka gazowa”?



5) wykazać, dlaczego do nagazowania złoża ropy nie stosuje się

powietrza?



6) obliczyć chłonność odwiertu zasilającego przy nagazowaniu

złoża?



7) narysować schemat odwiertu zasilającego złoże w gaz?



8) określić, gdzie powinny być lokalizowane odwierty zasilające

złożach

ropy

systemach

energetycznych:

gazociśnieniowym i rozpuszczonego gazu?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed

wskazaniem poprawnego wyniku.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

9. Na rozwiązanie testu masz 60 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Intensyfikacja wydobycia są to prace wykonywane w odwiercie wydobywczym w celu

zwiększenia wydobycia

a) bez zmiany stanu energetycznego złoża.
b) przez zwiększenie ciśnienia złożowego.
c) i zmniejszenie ciśnienia złożowego.
d) przez wymianę uzbrojenia wgłębnego odwiertu.

2. Zmniejszenie lepkości ropy naftowej w strefie przyodwiertowej uzyskujemy przez

a) hydrauliczne szczelinowanie.
b) hydrauliczne szczelinowanie połączone z kwasowaniem.
c) wygrzewanie termochemiczne.
d) torpedowanie.

3. Deflagracja jest to

a) reakcja kwasu solnego z dolomitem.
b) reakcja kwasu fluorowodorowego z iłem.
c) zjawisko związane ze skokowym wzrostem ciśnienia.
d) spalanie materiału wybuchowego bez potrzeby dostarczania tlenu.

4. Ciecz szczelinująca to ciecz

a) wtłaczana do odwiertu przy wykonywaniu hydraulicznego szczelinowania.
b) stosowana do wykonania próby chłonności.
c) stosowana do wywarcia przeciwciśnienia w odwiercie.
d) stosowana przy kwasowaniu odwiertu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Dla Q

=100 t/d i Q

=10 t/h współczynnik efektywności

wynosi

a) 2,4
b) 10
c) 1
d) 1,5

6. Ciecz stosowana jako ciecz szczelinująca to

a) woda słodka.
b) płuczka.
c) solanka.
d) wodny roztwór polimeru sieciowego.

7. Materiały podsadzkowe stosowane przy zabiegu szczelinowania hydraulicznego służą do

a) zabezpieczenia wytworzonej szczeliny przed zamknięciem po wykonaniu zabiegu.
b) wytworzenia szczeliny.
c) zwiększenia ciśnienia szczelinowania.
d) zwiększenia rozmiarów szczeliny.

8. Na przedstawionym wykresie tłoczenia punkt oznaczony symbolem P

oznacza

[at]

T [min]

a) moment zamknięcia szczeliny po zakończeniu zabiegu.
b) moment powstania szczeliny.
c) awarię spowodowaną wypłukaniem rurek wydobywczych.
d) rozszczelnienie rurociągu tłocznego między pompami a głowicą.

9. Do wykonania zabiegu kwasowania stosuje się kwas

a) azotowy.
b) solny.
c) siarkowy.
d) mrówkowy.

10. Urządzenie sterująco – rejestrujące VAN służy do sterowania i rejestracji

a) parametrów wydobycia ropy naftowej.
b) zabiegu kwasowania lub hydraulicznego szczelinowania.
c) parametrów wiercenia.
d) parametrów zabiegu szczelinowania przy użyciu prochowych generatorów ciśnienia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11. Na fotografii poniżej przedstawiono

a) manifold.
b) agregat pompowy.
c) piaskomieszałkę.
d) transporter piasku.

12. Zjawisko wykorzystywane przy wykonywaniu zabiegu torpedowania to

a) deflagracja.
b) wybuch.
c) rozpuszczanie.
d) wydzielanie ciepła.

13. Czas reakcji cieczy kwasującej ze skałą złożową może wynosić

a) od kilku do kilkunastu minut.
b) od kilku minut do kilkudziesięciu godzin.
c) od kilku do kilkudziesięciu godzin.
d) od kilku do kilkudziesięciu dni.

14. Celem wtórnych metod eksploatacji jest

a) przeciwdziałanie spadkowi energii złożowej.
b) zwiększenie powierzchni dopływu ropy naftowej do odwiertu.
c) rekonstrukcja odwiertu.
d) likwidacja odwiertu.

15. Do wtórnych metod eksploatacji zaliczamy

a) kwasowanie.
b) perforowanie.
c) nawadnianie złoża.
d) próbną eksploatację.

16. Przy nawadnianiu złoża metodą pozakonturową odwierty zasilające znajdują się

a) poza konturem zewnętrznym złoża.
b) w obrębie występowania czapy gazowej.
c) we wnętrzu obszaru ograniczonego konturem ropa-woda.
d) poza konturem ropa-woda.

17. Przy nawadnianiu złoża najlepsze rezultaty uzyskuje się stosując wodę

a) morską.
b) z rzeki.
c) ze studni.
d) złożową.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18. Ciśnienie nasycenia to

a) ciśnienie złoża przed eksploatacją.
b) ciśnienie denne ruchowe odwiertu eksploatacyjnego.
c) ciśnienie na głowicy odwiertu zasilającego.
d) ciśnienie, przy którym cały gaz zawarty w złożu rozpuszcza się w ropie.

19. Przy nagazowaniu złoża może powstawać „przebitka gazowa”. Jest to

a) czapa gazowa.
b) cofnięcie wtłaczanego gazu do odwiertu zasilającego.
c) gaz zatłaczany, który pojawia się w odwiercie eksploatacyjnym wraz z wydobywaną

ropą.

d) gaz zatłaczany, który pojawia się w odwiercie eksploatacyjnym po zakończeniu

wtórnej eksploatacji.

20. Metodę nagazowania złoża najlepiej stosować na złożach o systemie energetycznym

a) gazociśnieniowym.
b) wodnociśnieniowym.
c) grawitacyjnym.
d) system energetyczny złoża nie ma wpływu na wybór tej metody.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ............................................................................................................................

Stosowanie wtórnych metod i zabiegów intensyfikacji wydobycia ropy
naftowej

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Jewulski J.: Metody intensyfikacji wydobycia płynów złożowych. Uczelniane

Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2007

2. Liszka K.: Eksploatacja złóż ropy naftowej. PWN, Łódź 1972
3. Liszka K.: Podstawy eksploatacji złóż ropy. Skrypty Uczelniane AGH, Kraków 1982
4. Raczkowski R.: Zabiegi intensyfikacji wydobycia. Pokaz multimedialny. OSZGNiG,

Sanok

5. Raczkowski R., Kasza P., Król A.: Badania laboratoryjne, projektowanie i wykonanie

zabiegów stymulacyjnych z zastosowaniem nowoczesnych technologii. II Konferencja
Naukowo – Techniczna PGNiG S.A.o/ZRG Krosno, SITPNiG o/Krosno, Bóbrka 2001

6. Szostak L.: Dowiercanie i udostępnianie złóż ropy i gazu. Wydawnictwa Geologiczne,

Warszawa 1971

7. Szostak L., Chrząszcz W., Wiśniowski R.: Wyposażenie odwiertów wydobywczych ropy

naftowej i gazu ziemnego. Wydawnictwa AGH, Kraków 1998

8. Szostak L., Chrząszcz W., Wiśniowski R.: Metody wydobywania ropy naftowej

z odwiertów. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH. Kraków 2000

9. Uliasz M., Herman Z.: Ciecze robocze do zatłaczania odwiertów przed zabiegami

intensyfikacyjnymi. II Konferencja Naukowo – Techniczna PGNiG S.A.o/ZRG Krosno,
SITPNiG o/Krosno, Bóbrka 2001

10. Wilk Z.: Eksploatacja złóż płynnych surowców mineralnych. Wydawnictwo „Śląsk”,

Katowice 1969

11. www.thegasgun.com/index.htm