Ндірудің екіреттік және үшреттік әдістерінде ұңғылардың орналасуы

Табиғи режимде мұнай өндіру әдістерінің негізгі кемшілігі, ол- еріген газ режимінің дамуына әкелетін, өндіру ұңғылардың дебиттерінің төмендеуіне, мұнай бергіштің төмендеуіне әкелетін қабат қысымының құлауы. Табиғи режимдердің ең тиімдісі болып келетін суарынды режим алынған мұнайдың 100% компенсациясын қамтамасыз етпейді. Сондықтан осы кезде қабат қысымын қажетті деңгейінде ұстау үшін су айдау әдісін қолданады.

Шельфті кен орындарды игеруде қабат қысымын ұстау мақсатында теңіз суын өңдеп айдау жиі қолданылатын өндіру әдістерінің ең тиімдісі болып саналады. Осымен қатар, еріткіштерді айдау, әртүрлі агенттерді қосу арқылы газ немесе суды айдау. Екіеселенген әдістер арқылы теңіз мұнай кен орындарын игеру жақсы технология болып келеді.

Екіреттік өндіру әдісі арқылы қоры аз кен орындарды игеру кезінде кеніш немесе су мұнайлы шекара пішінін қайталайтын ұңғыларды орналастыру жүйесімен нұсқа сыртынан немесе нұсқа бойымен су айдау әдісін қолданады. (сурет 36,а).

Мұнай қоры орташа болатын кеніштерде ұңғыларды орналастыру үнемі және үнемі емес аудан жүйелерін, мысалы, бес-немесе жеті нүктелі жүйе, игерудің жақсы көрсеткіштерін алуға мүмкіндік берееді.ірі және гигантты кен орындарын игеруде кеніштер айдау ұғңыларының қатарларымен бірнеше бөліктерге “бөлініп”, ең ыңғайлы келетін ұңғыларды орналастыру торымен игеріледі.

Күрт құлайтын мұнай немесе газ кеніштерін су айдау арқылы игеруде айдау ұңғыларын құрылымның төменгі жағында орналастырып, өнімді алу оның жоғарғы жағында жүргізіледі (сурет 36,б). Қабат қысымын ұстау үшін агент ретінде газ айдалатын болса, айдау ұңғыларын құрылымның жоғарғы жағында, ал өндіру ұңғыларды-перфорация интервалын өнімді қалыңдықтың төменгі жағында қылып, жалпы құрылымның төменгі жағында орналастырады. (сурет 36,в).

Сурет 36- Өндірудің екіреттік әдістерін қолданумен мұнай кенішін игеру кезінде аудан бофынша ұңғыларды орналастыру: а - мұнай немесе газ кенішін су айдау режимінде игеру; б - күрт құлайтын мұнай кенішін су айдау режимінде игеру; в - күрт құлайтын мұнай кенішін газ айдау арқылы игеру.

 

Ұңғыларды осылай орналастыру тәртібі қабатқа көмірсутекті ерітінділерді айдаумен игерілетін кен орындарда қолданылады.

Сонымен қатар, ұңғыларды осылай орналастыру кеніштен мұнайды ығыстырудың жақсы жағдайын және өндіру ұңғыларына суды (газ, көмірсутекті еріткіштер) өтуін тез болдыртпайды және мұнай өндірудің кезеңін арттырады. Құрылымның төменгі жағына мұнай тығыздығынан жоғары агентті (мысалы, су) айдау қабаттың төменгі жағынан оның тез өтуінен сақтап, барлық өнімді қалыңдығынан біртекті ығыстыруға жағдай жасайды. Құрылымның жоғарғы жағына газ немесе көмірсутекті ерітінділерді айдау қабаттың жоғарғы жотасы бойымен қозғалуынан сақтап, мұнайды біртекті ығыстырудан қамтамасыз етеді. Фильтрация теориясынан қабатта осындай фильтрациялық ағындарды құру мұнай ығыстырудың толық дәрежесін, игеру үрдісінің тиімділігін арттырып, өндіру ұңғыларына ығыстырушы агенттің тез өтуін болдырмайды.

Игерудің негізгі және маңызды сипаттамалары болып ығыстыру үрдісімен қабатты қоршау коэффициенті болып табылады. Ол қысқаша қоршау коэффициенті болып табылады. Ол қысқаша қоршау коэффициенті деп атайды, және белсенді игеруге үлестірілген кеніш көлемін анықтайды.

Қоршау коэффициенті тұрақты мөлшер еместігі атап кету керек, өйткені ол уақыт өзеруі бойынша өзгеріп, ұңғыларды орналастыру жүйесінен тәуелді. Оның мәні пайдаланудың алғашқысында ұңғылардың орналасу жүйесінің сапасын көрсетеді.

Мұнайды алу үрдістерін модельдеу нәтижесі бойынша қоршау коэффициенті ұңғылар арасындағы арақашықтықтан L тәуелді:

, (1)

 

Мұнда фрактальды өлшемділік;

сызықты, екі және үщтекті сұйық ағысы;

ұңғылардың орналасуынан, қабат қысымынан және оны қанықтыратын флюндерден тәуелді константа (тұрақты сан). Санды эксперименттер фракталды өлшемділіктің келесі мәндерін көрсетеді:

сызықты суландыру:: ;

 

аумақтысуландыру: ;

 

беснүктелік су айдау: .

 

Осы нәтижені ескеріп, сызықты және аумақтап суландыру үшін (1) теңдеуді келесідей қарастыруға болады:

; (2)

 

Түзу сызықты біртекті мұнайды сумен ығыстыру кезінде (мысалы, кернде ығыстыру үрдісін зерттеу кезінде) (2) теңдеу қоршау коэффициенті ұңғылар арасындағы арақашықтықты өсірумен (кернде сумен мұнайды ығыстыру кезінде үлгі ұзындығы) қатар ол да өседі. (3)-ші теңдеуден аумақты суландыру жағдайында қоршау коэффициентінің мәні ұңғылар арасындағы арақашықтықты өсірген кезде, азаяды.

 

. (3)

Мұнайбергіштік коэффициент қоршау коэффициенті және ығыстыру коэффициентінің көбейтіндісі деп ескерсек, онда:

(4)

 

Мұнайбергіштік коэффициент ұңғылар арасындағы арақашықтықты үлкейткен сакйын азаятынын көреміз. Басқа жағынан, L-дің үлкен мәндері ұңғының үлкен қорын байқатады (яғни, параметірінің үлкен мәндері). Осы анализден көретініміз- ұңғылар арасындағы үлкен арақашықтықта (ұңғылпрдың бөлінген торы) қабаттан мұнайды алу көлемі салыстырмалы түрде өте үлкен емес, бірақ жеке ұңғылардан өнім өндіруді жоғары болады.

Басқа жағдайларда ұңғылардың тығыз торында мұнайбергіштік өте жоғары болып, бірақ жеке ұңғылар өнімі, бірінші жағдайынан төмен блуы мүмкін. Осыдан, таңдалған ұңғыларды орналастыру жүйесінде кен орынды игерудің жақсы көрсеткіштерін қамтамасыз ететін ұңғылар арасында арақашықты тиімді мәні болады екен байқаймыз (немесе, сол ұңғылар торының тығыздық параметрі).

Осы мәнді дәл анықтау өте күрделі және ол санды моделдеу немесе оптимизация заты болып табылады. Бірақ, ұңғыларды орналастыру жүйесінің тиімділігін жуықтап бағалау үшін келесі қарапайым методика қолданылады. Игерудің статикалық анализі бойынша мұнайбергіштің ұңғылар арасындағы арақашықтықтан L тәуелділігі келесі түрде жазылады:

, (5)

Мұнда в- қабаттың, сұйықтың қасиетінен және ұңғыларды орналастырудың таңдалған жүйесінен тәуелді коэффициент.

Меншікті алынатын қорды ұңғылар арасындағы арақашықтықтың L және мұнайбергіштік функциясы ретінде өрнектейік:

, (6)

а параметрі, келесідей бағаланады:

(7)

өрнектің оң жағында қабаттың тиімді мұнайға қаныққан қуаттың орташа мәні, оның кеуектілігі және бағалау жүргізілетін қабат бөлігінде бастапқы мұнайға қаныққан мәні көрсетілген.

Мұнайбергіштік коэффициенті және ұңғыға келетін мұнайдың алынатын меншікті қоры (5) және (6) мәндеріне сәйкесі L-дің бір мәнінде анықтау арқылы, -ның -дан тәуелді графигін тұрғызуға болады, және ондағы осы екі праметрлердің үлкен мәндері игерудің жақсы көрсеткіштеріне сәйкес келеді.

Осы екі параметр оптимизациялау критериилары ретінде қолданылатын, ескеру қажет: толық табысты көрсетеді, ал көбейтілген мұнай бағасына және бөлінген күрделі қаржы мен пайдалану шығындарына – пайда мен инвестициялар қатынасын көрсетеді.

Қорытынды ретінде норвегиялық континенталды шельфті кен орындары үшін ұңғылар арасындағы арақашықтықтар және алынатын меншікті қорлардың орташа мәндерін жуықтап бағалайық.

Норвегиялық мұнай директорының мәндері боынша 2000 жылда барлық алынатын мұнай қорының 44% өндіріледі.

Ұңғылар арасындағы арақашықтықтың жуықтап 600м және кендерден мұнайды сумен ығыстыру коэффициенті 0,65 деп қабылдап (5) өрнектен және в праметрлерінің келесі мәндерін алу қиын емес:

. (8)

 

Ұңғыдан алынатын меншікті қорын бағалау келесіден алынады

(9)

Нег.: 5[146-161]

Бақылау сұрақтары:

1.Екіреттік және үшреттік әдістерді енгізуге дейін мұнай өндіру ненің есебінен болады?

2.Қабат режимдерінің қандай түрлерін білесіз?

3. Қабаттың серпімді режимінен серпімді- суарынды режимге ауысу неден болады?

4. Қабат қысымы қанығу қысымынан төмен болғанда не болады?

5. МАЭ- неге негізделеді?

6. Қоршау коэффициенті деген не?

 

Дәріс №14. Ұңғыларды пайдалану тәсілдері.

Егер сұйықтыцң немесе қоспаның жер бетіне көтерілуі табиғи энергияның есебінен болса, онда бұл тәсіл табиғи- фонтанды деп атаймыз.

Егер ұңғы сағасындағы қысым қанығу қысымынан үлкен болса , онда көтергіште еркін газ болмайды, ал сұйық жер бетіне өзінің потенциал энергиясының арқасында көтеріледі. Пайдаланудың осы тәсілін артезианды фонтандау, не болмаса қабаттың гидростатикалық арынның есебінен сұйық көтеріледі. Қазіргі уақытта бұл тәсіл шектеулі тараған.

Егер ұңғы өнімінің жер бетіне көтерілуі табиғи және жасанды энергиялар есебінен, не болмаса тек ғана жасанды энергия себінен болса, онда осындай пайдалану тәсілін механикаландырылған деп аталады.

 

 

Сурет 37- Пайдалану тәсілдерінің және ұңғылардан өнімді көтерудің әртүрлі энергетикалық көздерінің классификациясы.

Пайдаланудың механикаландырылған тәсілі келесі варианттарда орындалады:

1. Жасанды энерг.ия өндірілетін өнімге ортадан енгізіледі, ал оның өндіру ұңғылары арасында таралуы кеніште болады. Кенішке энергияны осылай енгізу тәсілі және оны тарату қабат қысымын ұстау әдістері қолданғанда жүзеге асырылады. Егер әрбір жеке өндіру ұңығ тек ғана саорапты компрессорлы құбырлар тізбегімен жабдықталса (ұңғы өнімін көтеруге механикалық құрылғылары жоқ болса), онда аталған тәсілді жасанды- фонтанды деп атаймыз. Жасанды-фонтанды пайдалану тәсілі көбінесе Ресейде кенңінен қолданылады.

2. Әрбір өндірілетін ұңғыға жасанды энергия механикалық, электрлік немесе гидравикалық құрылғы арқылы енгізіледі. Ұңғыға табиғи энергияны енгізу әртүрлі тәсілдермен жүргізіледі: арнайы газ (ауа) немесе арнайы терең сораптармен ұңғыға энергияны енгізудің бірінші тәсілінде қарастырамыз.

Өндіру ұңғыларды пайдалану тәсілдерінің кейбіреулері ерекше орын алады, өйткені сұйық пен газдың табиғи энергиясын пайдалану арнайы жер асты (ұңғы ішінде) жабдықты қолдану арқылы орындалады.

Оларға келесілер жатады:

а) Ұңғыларды компрессордыз газлифтен (ұңғы ішінде) пайдалану. Өнім көтерудің теориялық негіздері фонтанды- компрессорлы пайдалану сияқты. Тек ғана бір айырмашылық, ол- өнімді көтеру үшін сол ұңғының газды қабатшаларынан алынатын немесе жеке газ қолданылады. Осы жағдайда компрессорларды қолдану болмайды.

б) Ұңғыларды плунжерлі лифтен пайдалану. Өнімнің көтерілуі мұнайдан бөлінетін газдың табиғи энергиясынан арнайы плунжерлерді қолданумен болады.

Ұңғының өнімін көтеру үшін пайдаланатын энергетикалық көздердің сұлбасын жалпы сурет 37 көруге болады. Қарастырылған сұлба тек ғана классификациялы түрде қарастырылады.

Ұңғы өнімнің жер бетіне көтерілуі тек ғана қабат энергиясының есебінен болатын пайдалану тәсілді фонтанды пайдалану тәсілі атайды.

Егер қабат және түп қысымдар арасындағы қысым айырымы сұйық бағанасының қарсы қысымы және үйкеліске кететін қысым шығындарынан асатын болса ғана ұңғының фонтандауы болады,яғни фонтандау сұйықтың гидростатикалық қысым немесе кеңейген газ энергиясының әсерінен болады. Көп ұңғылар газ энергиясы және гидростатикалық арынның берігу есебінен фонтандайды.

Мұнайда болатын газдың көтергіш қабілеті бар, ол мұнайға қысым көрсету формасында білінеді. Мұнайда газ неғұрлым көп болган сайын коспаның тығыздығы аз болып, соғұрлым сұйық деңгейі жоғары көтеріледі.

Фонтанды ұңғылар жабдығы

Фонтанды пайдалануда ұңғының түбінен сағасына дейін газмұнайлы қоспаның көтерілуі ұңғыға меңгеруге дейін түсірілетін сорапты-компрессорлы құбырлар тізбегі арқылы болады. Газ энергиясын тиімді пайдалану, құмшығаруды жақсарту, газ сырғанауынан шығындардың азаюы және қабат қысымдарында фонтандаудың мүмкіндігін сақтау үшін олардың түсіру қажеттілігін тудырды.

Ұңғы сағасына әртүрлі үщжақтар, крестовиктер және жапқыш құрылғыларының қосылыстарынан тұратын фонтанды арматураны орнатады. Бұл арматура сорапты-компрессорлы құбырларды ілуге, құбырлармен шегендеу тізбек арасындағы кұбыраралық кеңістікті герметизациялау, фонтанды ұңғы жұмысын бақылау және реттеу үшін тағайындалған.

Фонтанды арматуралар (сурет 38) крестпішінді және үщжақты болып дайындалады. Ол құбыр басы және фонтанды шыршадан тұрады. Құбыр басы сорапты-компрессорлы құбырларды ілу және құбырлар арасындағы кеңістікті герметизациялау үшін арналған. Фонтанды шырша ұңғы өнімін лақтыру желілерге бағыттауға, ұңғы жұмысын бақылау және реттеу үшін арналған. Фонтанды шыршада екі немесе үщ лақтыру желілері болады. Оның бірі артығы. Үшжақты арматурада төменгі лақтыру желісі- артық. Жұмыс желіде (жоғарғы) жабу құрылғы әрдайым ашық болуы керек, ал артығы – жабық болу керек.

Сур. 38- Фонтанды арматура: а — крестпішінді; б — үщжақты

Оқпанды жабу құрылғылар ашық болу керек. Фонтанды арматура оқпанның төменгі жағында орналасқан жабу құрылғы – негізі деп аталады. Үщжақты арматурадалақтыру желілері бір жаққа бағытталған.Фонтанды арматураны таңдау кезінде, крестовиналар үщжақтыларға қарағанда құммен тез желінетінін ескеру қажет.

МЕСТ 13846-74 сәйкес фонтанды арматуралар 70, 140, 210, 350, 700 және 1000 кг күщ/см² жұмыс қысымына шығарылуы тиіс. Жабу құрылғылар арматурада екі түрлі болады: ысырма түрінде немесе кран түрінде. Арматураның түрін ұңғы сағасында мүмкін болатын ең үлкен қысым бойынша таңдайды.

Лақтыру желілерде жабу құрылғылардан кейін кейбір жағдайларда фонтанды ұңғы режимін реттеу үшін штуцерлер орнатады. Штуцерлер дөңгелек тәрізді ортасында тесігі бар құрылғы.

Арматурада фонтанғы ұңғы жұмысынбақылау үшін екі манометр қондырады: бірі- буферде, екіншісі- құбыр басы крестовигінің кірісінде (құбыр сыртындағы қысымды өлшеу үшін).

Фонтанды арматура топты қондырғылармен лақтыру желілері арқылы жалғанады. Дебитке, қысымға, құмның және парафиннің болуына байланысты фонтанды ұңғылардың жалғау сұлбаларын әртүрлі қолданады.

Сур. 39- Газлифтілі ұңғы 1 — өндірілетін газ; 2 — айдайтын газ.