Главная1) наличии залежей тяжелой нефти с высоким содержанием смол, при разработке и эксплуатации которых буровыми скважинами с поверхности извлечение нефти из продуктивного пласта даже при плотной сетке расположения эксплуатационных скважин составляет 1—2% от геологических запасов; при этом начальные средние суточные дебиты нефти являются невысокими (0,5-1,0 т), а суммарная производительность скважин низкой; примером подобных залежей нефти является залежь, приуроченная к III пласту среднего девона на Ярегском месторождении.
2) наличии залежей нефти (особенно легкой высококачественной), находящихся или находившихся в эксплуатации, которые хотя и достигли или достигают предела экономически выгодной эксплуатации, но обладают еще сравнительно высокой остаточной нефтенасыщенностью; при этом извлечение из них дополнительных количеств нефти путем применения вторичных методов эксплуатации (нагнетание воды, газа и пр.) является практически невозможным вследствие устаревших конструкций скважин, а также неразобщения продуктивных нефтеносных пластов друг от друга, допускающего утечку рабочего агента в другие пласты и в атмосферу; примером наличия подобных залежей нефти могут служить: а) залежи легкой масляной нефти, приурочивающиеся к пластам и горизонтам сура-ханской, сабунчинской и отчасти балаханской свит верхнего отдела продуктивной толщи на нефтяных месторождениях Апшерокского полуострова (Балахано-Сабунчино-Раманинское и Биби-Эйбатское месторождения); б) залежи легкой масляной нефти, приурочивающиеся к юрским отложениям на Доссорском и Макатском месторождениях и др.;
3) наличии осложненных дизъюнктивной тектоникой залежей нефти, перевод которых па вторичные методы эксплуатации является невозможным вследствие того, что нагнетаемый в скважины рабочий агент (вода или газ) не в состоянии производить полезную работу из-за «проскальзывания» по трещинам сбросовых нарушений;
4) наличии так называемых литологических залежей нефти, приурочивающихся к отдельным изолированным линзам песка или песчаника;
5) наличии залежей нефти, приурочивающихся к пластам, выходящим непосредственно на поверхность или прикрытым толщей наносов различной мощности, разработка которых скважинами является нерациональной вследствие дегазации и окисления нефти, в результате чего она теряет способность к дренированию и становится неподвижной; примером залежей нефти этого типа являются:
а) залежь тяжелой нефти, приурочивающаяся к отложениям кирмакинской свиты нижнего отдела продуктивной толщи Апшеронского полуострова, выходящим на поверхность в Кирмакинском районе; б) залежь тяжелой нефти месторождения Атабаска в Канаде (штат Альберта), обладающая огромными запасами и др.
При наличии первых четырех рассмотренных случаев извлечение нефти из залежей в промышленных количествах может осуществляться при помощи шахт, а в пятом случае карьерным способом или при помощи горизонтальных штолен (при гористом рельефе).
Под термином шахта понимается, как известно, совокупность подземных горных выработок, оборудованных соответствующим образом для добычи определенного полезного ископаемого в пределах отведенной части («поля») данного месторождения.
Для выдачи из шахты на земную поверхность добытого полезного ископаемого и пустой породы, а также для передвижения людей, откачки воды (а в нефтяных шахтах и нефти), вентиляции, доставки материалов, инструментов и оборудования служат шахтные стволы, которые представляют собой вертикальные (очень редко наклонные) горные выработки, имеющие выход непосредственно на земную поверхность (рис. 24).
Карьером называется совокупность горных выработок, оборудованных соответствующим образом для добычи полезных ископаемых открытыми горными работами (см. рис. 24).Штольней называется горизонтальная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность.
Шахтная разработка нефтяных месторождений осуществляется по тем же правилам горного дела, па которых основана добыча твердых полезных ископаемых (угля и др.).
Основные преимущества шахтной добычи нефти (и шахтной разработки нефтяных месторождений) в сравнении с добычей нефти скважинами, пробуренными с поверхности, следующие.
1. Работа под землей, исключающая всякое влияние климата на процесс добычи нефти и бурения скважин; это преимущество приобретает исключительно важное значение для районов севера и особенно Крайнего Севера и Заполярья, так как в нефтяной шахте в течение круглого года поддерживается равномерная, благоприятная для проведения подземных работ температура.
2. Максимально допустимое снятие противодавления столба нефти (жидкости) па забой скважины вследствие того, что устья подземных скважин располагаются в горных выработках шахты на очень малых расстояниях от кровли нефтеносного пласта. Благодаря этому все законченные бурением подземные скважины вступают в эксплуатацию, как правило, самопереливом.
3. Минимальная величина проходки (при бурении скважины) по пустым породам, доходящая при уклонно-скважинной системе нефтешахтной разработки до нуля (см. ниже). Это дает возможность уплотнять сетку разбуривания шахтного ноля подземными эксплуатационными скважинами до минимально допустимого расстояния между их забоями (10—15 м).
4. Ограниченные размеры промысловой площади и максимальная ограниченность промысловых коммуникаций, а также стационарность основных промысловых сооружений.
5. Большая экономия в металлических трубах (обсадных, бурильных, насосно-компрессорных и пр.).
6. Простота эксплуатации подземных скважин.
7. Отсутствие угрозы обводнения подземных скважин «верхними» водами ввиду того, что устья этих скважин располагаются или непосредственно в продуктивном пласте или в глинистой толще непосредственно над пластом.
8. Непосредственное наблюдение в подземных выработках над деталями строения и залегания продуктивного нефтеносного пласта, а также над характером истечения из него нефти.
Относительные недостатки нефтешахтной добычи и разработки следующие:
1. Более тяжелые и опасные условия труда в нефтяной шахте по сравнению с добычей нефти при помощи скважин с поверхности.
2. Расходование большого количества крепежных материалов, главным образом древесины, что вызывает серьезные осложнения при организации шахтной разработки нефтяных месторождений, расположенных в местностях, лишенных леса.
3. Вложение больших первоначальных капитальных затрат.
4. Практическая невозможность применения шахтного способа, для разработки залежей нефти, находящихся на больших глубинах (свыше 500—600 м).