ВВЕДЕНИЕ. Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов вузов

ОСНОВЫ НЕФТЯНОГО И ГАЗОВОГО ДЕЛА

ВТОРОЕ ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Экономика и организация нефтяной и газовой промышленности».

МОСКВА «НЕД РА» 1980

УДК (622.24 + 622.276)(075.8)

Середа Н. Г., Муравьев В. М.Основы нефтяного и газового дела. Учебник для вузов.— 2-е изд., перераб. и доп. М Недра, 1980, с. 287.

В учебнике изложен комплекс вопросов, связанных с разведкой и разработкой нефтяных и газовых месторождений. Приведены способы бурения с изложением конструктивных особенностей бурильной колонны, методов промывки и продувки скважин. Рассмотрены вопросы эксплуатации скважин и способы увеличения их производительности. Описаны процессы перекачки нефти и газа по магистральным трубопроводам, хранения и химической переработки нефтяного и газового сырья. По сравнению с предыдущим изданием (1-е изд.— 1967) в учебном пособии описаны конструкции и схемы нового оборудования, а также модернизированные схемы технологического процесса переработки нефти.

Книга предназначена для студентов нефтяных вузов и факультетов.

Табл. 2, ил. 130.

Рецензенты:

1. Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин. Ивано-Франковского института нефти и газа.

2. Канд. техн. наук П. П. Галонский.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 6

КРАТКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 6

Раздел I. 13

ОСНОВЫ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОЙ ГЕОЛОГИИ.. 13

Г л а в а I. 13

ГЕОЛОГИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ... 13

§ 1. СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ... 13

§ 2. ВОЗРАСТ ГОРНЫХ ПОРОД.. 14

Г л а в а II. 20

ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.. 20

§ 1. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ — ВМЕСТИЛИЩА НЕФТИ И ГАЗА.. 20

§ 2. ЗАЛЕЖИ НЕФТИ И ГАЗА.. 22

§ 3. МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА.. 25

§ 4. ДАВЛЕНИЕ И ТЕМПЕРАТУРА В НЕДРАХ ЗЕМНОЙ КОРЫ... 26

Г л ав а III. 28

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТИ И ГАЗА.. 28

§ 1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ И ПРИРОДНОГО ГАЗА.. 28

§ 2. НЕФТЬ И ЕЕ СВОЙСТВА.. 28

§ 3. НЕФТЯНОЙ ГАЗ И ЕГО СВОЙСТВА.. 30

Глава IV.. 31

ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА.. 31

§ 1. ЭТАПЫ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ. 31

§ 2. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗВЕДКИ.. 33

Раздел II. 37

БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН.. 37

Г л а в а I СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН.. 37

§ 1. ПОНЯТИЕ О СКВАЖИНЕ.. 37

§ 2. СПОСОБЫ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН.. 38

Г л а в а II. 45

БУРОВЫЕ ДОЛОТА.. 45

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ.. 45

§ 2. ДОЛОТА ДЛЯ СПЛОШНОГО БУРЕНИЯ.. 46

§ 3. ДОЛОТА ДЛЯ КОЛОНКОВОГО БУРЕНИЯ.. 53

Г л а в а III. 55

БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА.. 55

§ 1. СОСТАВ И НАЗНАЧЕНИЕ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ... 55

§ 2. УСЛОВИЯ РАБОТЫ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ... 55

§ 3. ЭЛЕМЕНТЫ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ... 56

Гла ва IV.. 60

МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ДОЛОТА.. 60

§ 1. РОТОРЫ... 60

§ 2. ТУРБОБУРЫ... 61

§ 3. ЭЛЕКТРОБУРЫ... 65

Г л а в а V.. 67

ПРОМЫВКА И ПРОДУВКА СКВАЖИН.. 67

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ.. 67

§ 2. ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ.. 68

§ 3. ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ НА НЕВОДНОЙ ОСНОВЕ.. 73

§ 4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН, ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ОЧИСТКА ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ.. 73

§ 5. ПРОДУВКА СКВАЖИН ВОЗДУХОМ (ГАЗОМ) 75

Глава VI. 76

РЕЖИМ БУРЕНИЯ.. 76

§ 1. ПОНЯТИЕ О РЕЖИМЕ БУРЕНИЯ И ПОКАЗАТЕЛЯХ РАБОТЫ ДОЛОТ. 76

§ 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕЖИМА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ БУРЕНИЯ 77

§ 3. РАЦИОНАЛЬНОЕ ВРЕМЯ ПРЕБЫВАНИЯ ДОЛОТА НА ЗАБОЕ.. 78

§ 4. ПОДАЧА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ... 79

Глава VII. 79

ИСКРИВЛЕНИЕ СКВАЖИН.. 79

§ 1. ПРИЧИНЫ ИСКРИВЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН.. 80

§ 2. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ИСКРИВЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН.. 82

§3. ИСКУССТВЕННОЕ ИСКРИВЛЕНИЕ СКВАЖИН.. 84

Глава VIII. 87

РАЗОБЩЕНИЕ ПЛАСТОВ И ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН.. 87

§ 1. ЭЛЕМЕНТЫ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ... 87

§ 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ... 89

§ 3. УСЛОВИЯ РАБОТЫ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ В СКВАЖИНЕ. КОНСТРУКЦИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ... 89

§ 4. ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ ОБСАДНЫХ КОЛОНН.. 91

§ 5. ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН.. 96

Глава IX.. 104

БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ.. 104

§ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ УСТАНОВОК.. 104

§ 2. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БУРОВЫХ УСТАНОВОК.. 104

Раздел III. 107

ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА.. 107

Г л а в а I. 107

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ 107

§ 1. ПЛАСТОВАЯ ЭНЕРГИЯ И СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ ЗАЛЕЖАХ 107

§ 2. РЕЖИМЫ ДРЕНИРОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ ЗАЛЕЖЕЙ.. 108

§ 3. ПРИТОК ЖИДКОСТИ И ГАЗА К СКВАЖИНАМ... 111

Г л а в а II. 113

РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ, ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 113

§ 1. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ.. 113

§ 2. КОНТРОЛЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ.. 115

§ 3. РАЗРАБОТКА ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.. 116

§ 4. РАЗРАБОТКА ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.. 117

§ 5. ИСКУССТВЕННЫЕ МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЯНЫЕ ПЛАСТЫ... 117

§ 6. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ И ГАЗООТДАЧИ ПЛАСТОВ.. 122

Г л а в а III. 124

СПОСОБЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН.. 124

§ 1. ФОНТАННАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ.. 125

§ 2. ГАЗЛИФТНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ.. 129

§ 3. НАСОСНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ.. 135

§ 4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН БЕСШТАНГОВЫМИ ПОГРУЖНЫМИ НАСОСАМИ 144

§ 5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН.. 150

Г л а в а IV.. 153

МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКВАЖИН.. 153

§ 1. КИСЛОТНЫЕ ОБРАБОТКИ СКВАЖИН.. 154

§ 2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ ПЛАСТА.. 156

§ 3. ГИДРОПЕСКОСТРУЙНАЯ ПЕРФОРАЦИЯ СКВАЖИН.. 159

§ 4. ВИБРООБРАБОТКА ЗАБОЕВ СКВАЖИН.. 161

§ 5. РАЗРЫВ ПЛАСТА ДАВЛЕНИЕМ ПОРОХОВЫХ ГАЗОВ.. 161

§ 6. ТОРПЕДИРОВАНИЕ СКВАЖИН.. 162

§ 7. ТЕПЛОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИН.. 162

Г л а в а V.. 163

ПОДЗЕМНЫЙ РЕМОНТ СКВАЖИН.. 163

§ 1. ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО РЕМОНТА СКВАЖИН.. 164

§ 3. ОЧИСТКА СТВОЛА СКВАЖИНЫ ОТ ПЕСЧАНЫХ ПРОБОК.. 168

§ 4. КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ СКВАЖИН.. 168

Г л а в а VI. 170

ПРОМЫСЛОВЫЙ СБОР И ПОДГОТОВКА НЕФТИ И ГАЗА.. 170

§ 1. СХЕМЫ СБОРА И ТРАНСПОРТА НЕФТИ И ГАЗА.. 170

§ 2. ПРОМЫСЛОВАЯ ПОДГОТОВКА НЕФТИ.. 174

§ 3. ПОДГОТОВКА ГАЗА.. 177

§ 4. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ НА НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.. 178

ТРАНСПОРТ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗА.. 179

Глава I. 179

ТРАНСПОРТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ.. 179

§ 1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ. 179

§ 2. ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ. 180

§ 3. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ. 182

§ 4. ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ. 184

§ 5. ЕМКОСТИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ.. 189

НЕФТЕБАЗОВОЕ ХОЗЯЙСТВО.. 193

Г л а в а III. 195

ТРАНСПОРТ ПРИРОДНОГО ГАЗА.. 195

Раздел V.. 200

ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ И ГАЗА.. 200

Глава I. 200

ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ.. 200

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ.. 200

§ 2. СВОЙСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ 202

Г л а в а II. 207

ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ.. 207

§ 1. ПРЯМАЯ ПЕРЕГОНКА НЕФТИ.. 207

§ 2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ УСТАНОВКИ ПРЯМОЙ ПЕРЕГОНКИ.. 209

§ 3. ТИПЫ УСТАНОВОК ДЛЯ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ И МАЗУТА.. 211

§ 4. ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ДЕСТРУКТИВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ 213

§ 5. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ И КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ. 215

Г л а в а III. 216

ОЧИСТКА НЕФТЕПРОДУКТОВ.. 216

§ 1. ОЧИСТКА СВЕТЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ.. 216

§ 2. ОЧИСТКА СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ.. 218

Г л а в а IV.. 219

ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ.. 219

Г л а в а V.. 222

ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА НЕФТЯНОГО И ГАЗОВОГО СЫРЬЯ.. 222

§ 1. ОСНОВНЫЕ ПРОДУКТЫ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА.. 224

ВВЕДЕНИЕ