Методические указания утверждаю директор игнд тпу а. К. Мазуров Основы нефтегазопромыслового дела Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления 130500 специальностей (стр. 2 из 10)

Рассечка — горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, проводимая из шурфов, штолен или штреков вкрест простирания горных пород для поисков и разведки полезного ископаемого. Длина рассечки 20—30 м, реже 50—100 м.

К подземным горным выработкам относятся также камерные выработки. Они служат для размещения под землей различного оборудования, материалов и для других целей. К ним относятся: машинные камеры, камеры ожидания, противопожарная камера, медицинский пункт, склад ВВ и т. д.

Совокупность выработок, служащих для соединения ствола шахты со всеми остальными выработками и для размещения некоторых производственных служб, называется околостволъным двором. Характерной особенностью камерных выработок является незначительная длина при относительно большой ширине.

1.2.2. Общие сведения о проведении горных выработок

Проведение (проходка) выработки — это комплекс работ по разрушению и извлечению горных пород в пределах контура поперечного сечения выработки, установленного соответствующим паспортом.

Этот комплекс работ при проведении разведочных выработок обычно включает в себя отделение породы от массива, погрузку и откатку ее в отвал, крепление выработки, наращивание рельсовых путей, трубопроводов, разделку водоотливной канавки и др.

Горизонтальные и наклонные разведочные выработки могут быть пройдены различным сечением. При сравнительно малых объемах горных работ на разведываемых объектах применяют выработки малых сечений. Механизация работ при их проведении заключается в применении малогабаритного оборудования (скреперы, погрузочные машины, аккумуляторные электровозы).

На стадии детальной разведки проводятся выработки увеличенных сечений с учетом использования их при дальнейшей разработке месторождений. В этих условиях могут быть использованы специализированные горнопроходческие машины, которые обеспечивают высокие скорости проходки.

В зависимости от устойчивости горных пород и их водоносности различают два способа проведения горных выработок:

обычный — при вскрытии и пересечении горными выработками устойчивых мягких и крепких пород с небольшими водопритоками;

специальный — когда подземные выработки должны пересекать неустойчивые мягкие и сыпучие породы или устойчивые крепкие, но сильнотрещиноватые породы, характеризующиеся большим притоком воды.

Перед началом проведения горной выработки разрабатывается технологический паспорт (проект проведения горной выработки), в котором указываются: по каким породам должна пройти горная выработка, форма и размеры поперечного сечения, применяемое оборудование, инструменты и материалы, график организации работ, а также ожидаемые технико-экономические показатели.

В зависимости от пересекаемых забоем пород проходка горных выработок обычным способом может осуществляться: по однородным крепким породам; по однородным мягким породам; по неоднородным породам.

Операции технологического процесса проведения выработок подразделяются на основные и вспомогательные.

Основными горнопроходческими операциями называются такие, которые связаны непосредственно с выемкой горной породы и креплением выработки.

Вспомогательные операции обеспечивают нормальные условия для выполнения основных. К ним относятся: наращивание труб сжатого воздуха и воды, вентиляционных труб, устройство путей и т. д. Характер основных проходческих операций изменяется в зависимости от физико-технических свойств пересекаемых горных пород. В зависимости от организации технологического процесса основные операции производят последовательно или одновременно.

Продвигание забоя выработки осуществляется за счет периодического повторения основных горнопроходческих операций. Непрерывно повторяющаяся в течение определенного промежутка времени совокупность основных проходческих операций, необходимых для проведения выработки на установленную паспортом величину подвигания, называется проходческим циклом.

Рис. 1.2. Циклограмма проходческих работ

Время выполнения одного цикла называется продолжительностью цикла. Графическое изображение цикла, показывающее динамику развития процессов и операций во времени или одновременно во времени и пространстве, называется циклограммой (рис. 1.2.).

Наряду с выполнением основных проходческих операций весьма большое значение при проведении выработок имеют вспомогательные операции. Обычно эти операции ведутся параллельно с основными и на продолжительность цикла не влияют. Однако они должны быть тесно увязаны с продолжительностью основных операций.

1.2.3. Термошахтный метод разработки нефтяных и битумных залежей

Термошахтная разработка является сочетанием дренажной шахтной разработки с методами искусственного воздействия на пласт теплоносителями и осуществляется с помощью скважин, пробуренных из подземных горных выработок нефтяной шахты. Высокие показатели термошахтной разработки обеспечиваются за счет сосредоточения в продуктивном пласте или близко от него основных технологических процессов, нагнетательных и добывающих горизонтальных, полого-наклонных и восстающих скважин большой протяженности (до 300 м), наиболее совершенных по степени и характеру вскрытия, а также за счет закачки теплоносителя (Табаков В.П., Гуров Е.И.).

Указанные скважины соединяют друг с другом отдельные трещины, каверны, каналы и зоны повышенной проницаемости продуктивного пласта. Благодаря резкому увеличению поверхности фильтрации скважин фильтрационные сопротивления в пласте снижаются, возрастает охват пласта тепловым воздействием, а применение плотной сетки скважин ускоряет и повышает эффективность разогрева разрабатываемого участка пласта.Основными объектами шахтной разработки являются: залежи вязких и высоковязких (тяжелых) нефтей и природных битумов; энергетически истощенные залежи; нефтяные залежи шельфовой зоны морей, а также залежи под населенными пунктами, городами, промышленными объектами, аэродромами, зонами отдыха и др.

Термошахтная разработка применяется в СНГ на Ярегском нефтяном месторождении с 1968 г. и реализуется в виде нескольких систем: двухгоризонтной, одногоризонтной, двухъярусной, одногоризонтной и двухъярусной с оконтуривающими нагнетательными выработками, панельной.

Наибольшее распространение получила двухгоризонтная система, двухъярусная, одно-горизонтная и панельная — проходят опытно-промышленные испытания.

Сущность двухгоризонтной системы заключается в том, что пар закачивают в пласт с надпластового горизонта через вертикальные и наклонно направленные нагнетательные скважины, а нефть отбирают из

пологовосходящих добывающих скважин, пробуренных из расположенной в продуктивном пласте добывающей галереи (рис. 1.3.).

Разновидностью этой системы является двухъярусная система, в которой вместо нагнетательных штреков и буровых камер сооружают в верхней части пласта нагнетательную галерею, из которой бурят горизонтальные и наклонно направленные нагнетательные скважины.

В одногоризонтной системе нагнетательные и добывающие скважины пробурены из одной рабочей галереи, сооруженной в продуктивном пласте или ниже его.

В одногоризонтной и двухъярусной системах с окон-туривающими нагнетательными галереями бурят дополнительные нагнетательные скважины на границах разрабатываемых участков и закачивают в них пар в определенной последовательности с основным фондом нагнетательных скважин.

В панельной системе нагнетательную галерею размещают в зоне забоев нижнего ряда добывающих скважин, а добывающую галерею — в нижней части пласта или ниже его. Нагнетательные и добывающие галереи располагают параллельно друг другу и из них бурят нагнетательные и добывающие скважины навстречу друг другу на расстоянии 15—20 м (рис.

1.4.).

Рис. 1.5. Динамика термошахтной добычи нефти с

тепловым воздействием Q_H1 и без него Q_H2, a также

закачки в пласт пара Qзaк.п: 1,2 — соотвественно

ухтинская и уклонно-скважинная система

Ярегское месторождение нефти вязкостью (125—153) -102 мПа×с, разрабатывалось скважинами с поверхности земли, дренажным шахтным и термошахтным способами.

При опытной разработке скважинами с поверхности земли с 1935 по 1945 гг. достигнутый коэффициент нефтеизвлечения не превышал 2 %. Шахтная дренажно-скважинная разработка на естественном режиме применялась с 1939 по 1974 г. на трех нефтяных шахтах на площади, большей в 77,5 раза. Было добыто 7,4 млн. т нефти и достигнут коэффициент нефтеизвлечения около 4%.

Термошахтная разработка применяется с 1968 г., на площадях, отработанных ранее шахтным способом на естественном режиме. За 24 года разработки с площади, превышающей площадь разработки в 1935— 1945 гг. почти в 9 раз, было добыто 7,87 млн. т нефти при удельном расходе пара 2,7 т/т.

2.3. Отчет по лабораторной работе, оформленный в соответствии с требованиями к отчетности.

Контрольные вопросы:

1. Принцип шахтной добычи нефти.

2. Что представляют собой горные машины?

3. Дайте определение “шахты”, “шурфа”.

4. Дайте характеристику таким типам выработок, как “карьер”, “штольня”, “траншея”.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ

Цель: изучение трубопроводов и арматуры, применяемых на нефтепромыслах