Комитет по надзору и аттестации в сфере образования и науки

Проректор по науке и международным связям

КазНТУ им. К.И.Сатпаева
___________ Абсаметов М.К.

«11» февраля 2008 г.

Кандидатского экзамена по специальности

25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Программа-минимум

содержит 6 страниц

Алматы 2007

Компонентный состав и классификация нефтей и природа образования. Молекулярная масса, плотность и основные физические свойства смеси нефти и газа. Фазовые изменения углеводородных систем. Константы равновесия. Давление насыщения нефти и воды углеводородными газами. Влагосодержание природных газов.

Растворимость углеводородных газов в нефти и пластовой воде. Объемный коэффициент. Вязкость нефти, воды и природных газов в различных условиях. Поверхностное натяжение на границах пластовых жидкостей и газов.

Уравнение состояния идеальных и реальных природных газов. Коэффициент сжимаемости. Критические и приведенные параметры природных газов. Коэффициент Джоуля-Томсона. Удельная теплоемкость природы сгорания. Определение свойств природных газов по их составу. Упругие свойства, парциальное давления. Энтальпия, энтропия, теплопроводность природных газов.

Коллекторы нефти и газа. Пористость, гранулометрический состав, удельная поверхность, проницаемость, фазовая проницаемость. Коэффициент пористости, упругости, прочность на сжатие и разрыв, пластичность горных пород. Насыщенность коллекторов нефтью, газом и водой.

Физические свойства нефтей, газов и вод в пластовых условиях. Геологические свойства аномальных нефтей. Молекулярно-поверхностные свойства. Капиллярные явления. Текущая и конечная нефтегазоконденсатоотдача. Факторы, влияющие на нефте-, газо- и конденсатоотдачу пластов.
III. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И

ГАЗОВ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

Теория фильтрации. Основные законы фильтрации. Закон Дарси и границы его применимости. Общие дифференциальные уравнения теории фильтрации, уравнения Лапласа, Фурье, Лейбензона.

Установившиеся фильтрационные течения. Потенциальная энергия. Простейшие виды потенциального одномерного потоков: прямолинейно-параллельной, радиальной, сферической плоскостях. Интерференция скважин.

Двухфазная фильтрация жидкости и газа. Фазовые проницаемости. Основные уравнения движения газированной нефти и газоконденсатной смеси в пористой среде. Приток жидкости и газа к гидродинамически несовершенным скважинам. Физические основы вытеснения одной жидкости другой в пористой среде.

Основные уравнения движения двухфазной несжимаемости жидкости Баклея-Лаверетта. Основные задачи нестационарной фильтрации жидкости и газа.

Приближенные методы решения задач нестационарной фильтрации жидкости и газа. Метод последовательности смены стационарных соотношений. Метод интегральных соотношений. Метод линеаризации. Метод малого параметра.

Методы физического и электрогидродинамического моделирования разработки нефтяных и газовых месторождений.

Основные понятия о численных методах решений уравнений фильтрации жидкости и газа с применением ЭВМ.

Цель и методы гидрогазодинамических исследований пластов и скважин. Исследования нефтяных и газовых скважин на установившихся границах. Индикаторная кривая. Коэффициент продуктивности. Коэффициент фильтрационных сопротивлений. Определение параметров пласта по данным практики исследования скважин. Скважинные приборы и измерения. Распределение давления и температуры газа, по стволу газовых скважин.

Исследования нефтяных и газовых скважин на неустановившихся режимах. Теоретические основные исследования скважин на неустановившихся режимах. Кривые восстановления давления и определение параметров пласта по показателям восстановления давления.

Определение параметров пласта по данным реагирования скважин. Экспресс-методы исследования нефтяных и газовых скважин.

Исследования скважин с высоким содержанием конденсата. Методы исследования, аппаратура, обработка данных. Передвижная газоконденсатная установка.
V. РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ, ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Разработка нефтяных месторождений

Основные принципы проектирования рациональной системы разработки нефтяных месторождений. Комплексный метод проектирования. Многовариантность рассматриваемых систем разработки рационального варианта системы разработки.

Исходная геолого-физическая информация, необходимая для проектирования разработки нефтяного месторождения. Методы определения исходных параметров залежи для гидродинамических расчетов. Виды неоднородности продуктивных пластов и методы ее изучения и количественной оценки.

Разработка нефтяных пластов в условиях жесткого водонапорного режима. Преобладающее значение жесткого водонапорного режима в практике эксплуатации нефтяных месторождений. Системы заводнения нефтяных пластов, на применяемые в различных геолого-физических условиях. Методы определения технологических показателей разработки с учетом неоднородности нефтяных пластов, системы скважин, различия в вязкостях нефти и воды и непоршневого характера вытеснения.

Разработка нефтяной залежи без поддержания пластового давления. Естественные режимы работы нефтяных пластов. Механизм вытеснения нефти при различных режимах. Определение показателей разработки пластов, зависимость от геолого-физических и технологических факторов. Разработка группы газовых месторождений.

Контроль за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений, порядок контроля за разработкой. Промысловые и гидродинамические методы контроля. Геофизические и геохимические методы контроля. Измерение пластового давления. Построение карт запасов. Определение запасов газа и оценки материального баланса. Вытеснения нефти водой из трещинно-порового пласта. Особенности разработки месторождений вязкопластических нефтей.

Особенности разработки нефтегазовых и нефтегазоконденсатных залежей. Основные типы нефтегазовых залежей. Применяемые системы разработки, методика расчета технологических показателей. Влияние очередности выработки запасов нефти и свободного газа на нефтеотдачу.

Методы увеличения нефтеотдачи пластов. Усовершенствование методов заводнения: циклическое заводнение, изменение направления фильтрации потоков; закачка в пласты водных растворов ПАВ, полимеров, водоэмульсионных смесей, углекислоты, мицеллярных растворов. Применение растворов обогащенных газов и газов высокого давления.

Тепловые методы разработки. Закачка в нефтяные пласты горячей воды. водяного пара, термохимическое заводнение. Метод внутрипластового горении. Термошахтный метод разработки.

Условия применения различных методов повышения нефтеотдачи. Механизм происходящих процессов. Результаты исследований и опытно-промышленных работ за рубежом.

Методы и средства, контроля за разработкой нефтяных и нефтегазовых залежей. Задачи, методы и средства регулирования процесса разработки. Гидродинамические и геофизические методы контроля. Определение профиля притока и закачки. Анализ процесса разработки. Сопоставление фактических показателей с проектными. Стадии процесса разработки.

Экономическое обоснование эффективности намечаемых мероприятий по усовершенствованию системы разработки. Применение ЭВМ при проектировании и анализе разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений.

Основные принципы разработки газовых месторождений из условий требования рациональной разработки газовых месторождений.

Этапы разработки газовых и газоконденсатных месторождений. Процессы проектирования. Исходная геолого-промысловая информация. Организация отборов газа, выбор и обоснование возможных вариантов разработки.

Определение показателей разработки газовых и газоконденсатных месторождений при газовом и упруговодонапорном режимах залежей. Дифференциальное уравнение истощения газовой залежи. Определение производительности скважин. Система размещения скважин на газовом месторождении.

6. 
   ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА
   

Основные законы движения газожидкостных смесей в вертикальной скважине. Уравнение движения газожидкостной смеси. Относительная скорость смеси и оценка. Трение смеси о станки труб. Расчет распределения давления смеси на стенки труб. Сравнение различных теорий, описывающих движение смеси.

Фонтанная эксплуатация нефтяных скважин. Принципы фонтанирования скважин. Оборудование фонтанной эксплуатации. Регулирование фонтанных скважин. Расчет процесса фонтанирования. Условные линии, осложнения при эксплуатации фонтанных скважин. Область применения способа.

Газлифтная эксплуатация нефтяных скважин. Принципы работы газлифтного подъемника. Классификация и схемы газлифтных скважин, расчеты по установлению режима работы газлифтных скважин. Пуск газлифтных скважин. Расчеты пусковых давлений и методы их снижения. Измерение продуктивности скважин (нефти, газа и воды). Автоматизированные установки по измерению продукции скважин и принципы их работы. Достоинства, недостатки и область применения газлифтной эксплуатации скважин.

Эксплуатация нефтяных скважин штанговыми насосами (УШГН), схема установки, принцип действия и основные параметры УШГН, коэффициент подачи УШГН. Утечки, свободный газ, упругие деформации.

Новые способы эксплуатации нефтяных скважин. Гидропоршневые установки (ГПНУ). Принцип действия, схемы оборудования, эксплуатации с их применением ГПНУ. Основные параметры ГПНУ.

Винтовые насосные установки (УЭВН). Принцип действий обустройства скважин при использовании УЭВН. Основные параметры. Достоинства и недостатки. Область применения УЭВН.

Технология добычи газа

Скважины на газовых и газоконденсатных месторождениях. Основные требования к конструкции и оборудованию эксплуатационных газовых скважин. Обоснование конструкции газовых скважин. Определение диаметра колонны. Забойное и устьевое оборудование газовых скважин.

Технологические режимы работы газовых скважин. Особенности работы газовых скважин при осложненных условиях (наличие коррозионно-агрессивной среды, водопроявления в скважинах, разрушения призабойной зоны, наличие многолетнемерзлых пород, образование гидратов). Раздельная эксплуатация для пластов в одной скважине и основное оборудование. Определение потребного давления в стволе скважины. Тепловой расчет работы газовых скважин в процессе удаления жидкости из забоя скважин.
VII. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ДОБЫЧИ ГАЗА

Обоснование работ по интенсификации добычи нефти и газа. Солянокислотная обработка. Гидроразрыв пласта. Применение ядерных взрывов. Термические и термохимическое воздействие на призабойную зону нефтяных скважин. Применение водных растворов ПАВ для увеличения приемистости нагнетательных скважин.

Внутрипромысловый сбор нефти и газа. Сущность закрытой системы сбора нефти и газа. Гидравлический расчет промыслового нефтепровода. Отделение нефти газа, воды и песка. Хранение нефти на промыслах. Подготовка нефти. Сбор и очистка предъявляемые к качеству воды. Противопожарные мероприятия и техника безопасности при подготовке и хранении нефти.

Требования к качеству газа и конденсата, подготавливаемым для потребления. Методы и средства контроля показателя качества.

Системы сбора газа и конденсата. Тепловые и гидравлические расчеты промысловых газопроводов. Примеры их проектирования.

Гидраты углеводородных газов. Состав, структура, основные физические свойства. Методы расчета зон возможного гидратообразования. Средства и методы предотвращения гидратообразования и разложения гидратов.

Способы и оборудование для подготовки газа и конденсата. Очистка газа от механических примесей. Низкотемпературная сепарация.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Коршак А.А. Шамазов A.M. Основы нефтегазового дела. - Уфа, Полиграфсервис, 2003.-543с.
   
2. 
   Антонова А.Б. и др. Основы нефтегазового дела. - М.: 2003. - 548с.
   
3. 
   Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. - М.: Нефть и газ, 2003. - 816с.
   

5. Золотухин А.Б. и др. Основа разработки шельфовых месторождений и строительство морских сооружений в Арктике. - М.: Нефть и газ, 2000. - 447с.

6. 
   Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. - М.: Недра, 1993. - 420с.
   
7. 
   Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. - М.: Нефть и газ, 1987.
   

9. Гиматудинов Ш.К. и др. Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых, газоконденсатных месторождений. - М: Недра, 1988.