вопросы ОНГД (1). 1. Тау жыныстарыны коллекторлы асиеттері азастандаы мнай нерксібіні даму тарихы
 Скачать 222.39 Kb.
|
|
91. Игеру объектісі және жүйесі Мұнай және мұнай-газ кен орындары – бұл жер қыртысындағы бір немесе бірнеше жергілікті геологиялық құрылыстармен, яғни бір географиялық пунктке жақын орналасқан құрылыммен ұштасқан көмірсутектер жиналымы. Кен орынға кіретін жер астында таралған көмірсутектер жиналымы, әдетте қабатта немесе тау жыныстары массивтерінде кездеседі. Көптеген жағдайларда жеке мұнайлы газды қабаттар су өткізбейтін тау жыныстарымен бөлінген немесе жеке кен орын аймақтарымен орналасқан. Мұндай қабаттарды әр түрлі ұңғымалар тобымен игереді, кейде әр түрлі технология қолданылады. Кен орынның игеру нысаны жайында түсінік берейік. Игеру нысаны – бұл кен орын аймағында ерекшеленген жасанды геологиялық түзілімдер (қабат, массив, құрылым, қабаттар жинағы), өндірістік көмірсулардан құралған. Игеру жүйесі бойынша қалыптасқан анқытамаларға жүгінсек әрбір нысан «өзінің ұңғымалар торымен» игеріледі. Игеру нысанын табиғат емес, адам туғызады. Игеру нысанына бір, бірнеше немесе кен орынның барлық қабаттары жатады. Игеру нысаны жөнінде мысал ретінде бір кен орынды қарастырайық. Бұл кен орынның геологиялық қимасы 1- суретте көрсетілген. Бұл кен орында аймақтары көмірсутектер мен физикалық қасиеттеріне қанықан қалыңдықпен ерекшеленетін үш қабат түрі алынған. Қарастырылып жатқан кен орында 1 және 2 қабаттарды біріктіріп, бір нысан (нысан I) етіп алып, ал 3-ші қабатты жеке нысан (нысан II) ретінде алуға болады  1 және 2 қабаттарды біріктірудің себебі, олардың мұнай өткізгіштігі мен тұтқырлығының мәндері өзара жақын, сондай-ақ орналасу жағынан бір-біріне алыс емес орналасқан. Сонымен қатар 2 қабатта игеріліп отырған мұнай мөлшері салыстырмалы түрде көп емес. 3-ші қабаттың, 1-ші қабатпен салыстырғанда мұнай қоры аз болғанымен, мұнайдың тұтқырлығы аз болып келеді және өткізгіштігі жоғары болып табылады. Демек, бұл кен орын жоғары мұнайбергіштікке ие болады. Сонымен қатар, 3-ші қабат тұтқырлығы төмен мұнайдан құралғандықтан оны қарапайым су айдау әдісін қолданып игеруге болады, ал жоғары тұтқырлықты мұнаймен сипатталатын 1 және 2 қабаттарды игеру кезінде басқа технологияны қолдану қажет болады, мысалы, мұнайды бумен, полиакриламид ерітіндісімен (суды қоюландыру) немесе ұңғы ішілік жану арқылы игеруді айтамыз.92. Мұнай тұтқырлығы 20оС температура кезінде 870 кг/м3. 93. Суарынды және серпімді суарынды игеру режимдері Су арынды,сүзілуі жердің бетіндегі еріген қардың немесе жаңбыр суы есебінен немесе су айдау ұңғымалар жүйесі арқылы суды үздіксіз айдау есебінен тұрақты қоректенуі бар шектері немесе нұсқа сыртындағы судың арыны әсерінен өтеді (2.1-сурет).Су арынды режимнің пайда болу шарты:  Мұндағы  - орташа қабаттық қысым; - қанығу қысымы.2.1-сурет. Геологиялық жағдайдағы табиғи суарынды режимнің үлгісі.1 - мұнай қабаты; 2 - гидродинамикалық өткізгіш қабат; 3 - қоректендіру аумағы; 4 - өндіру ұңғымалары. Бұл шартта қабатта еркін газ болмайды, тек мұнай немесе мұнайлы су сүзіледі. Өткізгіш қабат мұнай алу аймағының табиғи су көзі ретінде өзен арнасы қызметін атқаратын қоректену аймағымен гидродинамикалық байланысты қамтамасыз етеді. Қатпарлар құрылу барысы нәтижесінде кеуекті және өткізгіш қабаттар арқылы мұнай алу кезінде қабатты сумен үздіксіз қоректендіру, өтетін өзен арнасы ауданында жоғарғы қабатқа шығуға жол ашуы мүмкін.Мұнайдың су арынды режимі кезінде оның нұсқа сыртындағы немесе ұңғымамен айдалатын сумен орын ауысуы қатар жүреді, бұл уақыт ішіндегі ұңғыма өнімінің, қабат қысымы мен газ факторының тұрақтылығын түсіндіреді (2.2-сурет).  2.2-сурет. Суарынды режим кезіндегі кеніштің игеру көрсеткіштерінің қисықтары. 1 - қабат қысымы; 2 - мұнай өндіру; 3 - газ факторы; 4 - суды өндіру.Газ факторының тұрақтылығы кезінде  қабатта газ бөліну болмайтындығына байланысты, әрбір тонна мұнаймен бірге онда қабаттық жағдай кезінде еріген газ мөлшері ғана өндіріледі. Ұңғымалардың сумен толтырылуы салыстырмалы түрде тез өтеді. Алайда қабаттың қатты қатпарлы, біркелкі болмауы кезінде ұңғымалардың сумен толтырылуы белгілі уақытқа созылуы мүмкін, себебі өткізгіштігі жақсы қатпарлар бойымен қабаттағы су ұңғыма түбіне тез өтеді де, ал нашар өткізетін қатпарлар бойымен жәй өтеді. Су арынды режим кезінде мұнайды ығыстыру тез өтеді, әрі мұнай беру коэффициенті өте жоғары болады. Бұл режим теориялық жағынан толық зерттелген. Қазіргі уақытта барлық мұнай өндіретін кен орындары мұнайдың 80% мөлшерін су арынды режим жағдайында өндіреді.Серпімді режим кезінде мұнайдың ығыстырылуы, мұнай кенішін қоршап тұрған су мен қабат қаңқасы әсерінен мұнайдың өзінің серпімділік кеңеюі әсерімен жүзеге асады. Бұл режимнің қолданылуының міндетті шарты қанығу қысымынан қабаттағы қысымның жоғары болуы  болып табылады. Қабат жабық, бірақ оның серпімді энергиясы мұнайдың негізгі қорларын алу үшін жеткілікті түрде өте үлкен болуы тиіс.Ортаның серпімділігінің көлемді коэффициенті бірлік қысымның өзгеруі кезінде осы көлем өзгеретін осы ортбастапқы көлемінің үлесі ретінде анықталады, яғни  Мұндағы  - көлемнің ұлғаюы (серпімді кеңеюі есебінен), - қысымның ұлғаюы, - ортаның бастапқы көлемі.Қысымның төмендеуіне көлемнің ұлғаюы сәйкес келетіндіктен, алдына теріс таңба қойылады. Кеуекті қабаттың қатты қаңқасы ішкі қысымның өзгеріп кеуекті ортадағы қысымның азаюы кезінде қабат жабындысының өз бөлшектерінің шөгу көлемінің өзгеруі салдарынан түрі өзгереді, бұл кеуектіліктің азаюына және сұйықтың қосымша ығыстырылуына әкеліп соғады. Тәжірибелік мәліметтерден белгілісі: Су үшін  Мұнай үшін  Тау жынысы үшін  Серпімді режимнің қолданылуына қолайлы жағдай тудыратын геологиялық шарттар: - тұрақты қоректенуі жоқ, жабық кен орны; - мұнайлылық нұсқасы шетте тұрған, мол суға қаныққан аймақ; - газды шапкасының жоқтығы; - қабаттың мұнайға қаныққан бөлігінің нұсқа сыртындағы аймақпен тиімді гидродинамикалық байланысының бар болуы; - қабаттық қысымның қанығу қысымынан жоғары болуы. 94. Игеру технологиясы және игеруді реттеу Игеру процесін талдау игерілетін кенорындар бойынша игеру жүйелерін жетілдіруге, олардың тиімділігін арттыруға және мұнайбергіштігін көбейтуге, сондай-ақ игеру тәжірибесін біріктіруге бағыттталған жекелеген сұрақтарды шешу мақсатымен жүргізіледі.Игеру жүйесін жобалаған ғылыми – зерттеу институты мұнай өнеркәсібі Министерстрлігі немесе өндірістік мұнай өндіру қоғамдарының тапсырыстарына сәйкес иегрудің барлық кезеңінде талдау жүргізеді. Жұмыстардың кезеңділігі өндірістік қажеттілікпен анықталады, авторлық бақылаудан шығады немесе кезекті жобалық құжатты құру қажеттілігіне негізделеді. Игеруді талдау бойынша жұмыстар нәтижелерін жобалық құжаттарда ескереді.Игеруді геологиялық – кәсіпшілік талдау – бұл мұнай кенорнын көпсалалы зерттеу мен меңгеру. Сонымен қатар кенорын мен оның объектілерін (қабаттарды, горизонттарды, алаңдарды, блоктарды, учаскелерді және т.б.) сипаттайтын табиғи, технологиялық, техникалық және ұйымдастырушылық факторларды қарастырады.Мұнай кенорындарын геологиялық – кәсіпшілік талдау кезінде шешілетін негізгі тапсырмалар: а) геологиялық сипаттаманы анықтау; б) игеру технологиясын меңгеру; в) кенорын қабаттары мен учаскелерінен мұнай қорларын өндіру күйін талдау;г) игеруді және өндіру және айдау ұңғымалары қорларының сәйкестігін және игеру процесін реттеу бойынша шаралар тиімділігін бақылаудың қолданылатын жүйесінің нәтижелігін бағалау;д) кенорынды (объектіні) игеру процесінің тиімділігін жалпы бағалау;е) игеру процесін бақылау және реттеу бойынша негізгі шаралар.Игеру процесін талдау кезінде кенорында жүргізілген геологиялық – техникалық шаралар бағаланады. Бақылау қызметі қарастырған кәсіпшілік өлшеулер мен бақылаулар, ұңғымалар мен қабаттарды гидродинамикалық, геофизикалық және арнайы зерттеулер және күрделі және жерасты жөндеу жұмыстарының объектілері, түрлері мен көлемдері, сондай-ақ алынған нәтижелер мақсаттары, көлемдері талданады. Жұмыстар нәтижелері бойынша бақылау жүйесінің тиімділігі және өндіру, айдау ұңғымалары қорының техникалық жағдайы бағаланады.Игеру процесін талдау үшін жүргізілген зерттеулер нәтижелері біріктіріледі және жобалық құжат пен осы кенорынды игерудің алдыңғы талдаулары мәліметтерімен салыстырылады. Осының негізінде игеру процесінің тиімділігі мен сол игеру жүйесінің кенорынға, оның жекелеген объектілеріне сәйкестігі туралы қлһорытынды жасалады.Талдауды игеру процесін реттеу бойынша ұсыныстармен аяқтайды.Игеру процесін реттеу Мұнай кеніштерін игеру процесін реттеу деп игерудің мүмкін жоғары технологиялық көрсеткіштеріне жету үшін игеру жүйесін жобалау және талдау кезінде қабылданатын технологиялық шешімдер шеңберінде өнімді қабаттарды игеру жағдайларын қолдау және өзгертуді түсіну керек.Реттеудің негізгі мақсаттарыэкономикалық орнықтылық шектерінде мүмкін болатын жоғары мұнайбер,гіштікті қамтамасыз ету;мұнай қорларын өндірудің ең жоғары қарқындарын алу;процесті үнемді іске асыру.Процесті реттеуді жүзеге асырмастан бұрын ең алдымен игерудің жобаланған жүйесінің шеңберінде пайдалану прцесінің ең жақсы жүрісін қамтамасыз ететін шаралар кешенін анықтайды. Осыған байланысты мүмкін жоғары мМұнай кеніштерін игеру процесін реттеуді кеніштерді немесе олардың учаскелерін бұрғылағаннан кейін өндіруші және айдау ұңғымаларынан кәсіпшілікті мұнайды жинау үшін және суды айдау үшін жабдықпен қамтығаннан кейін бастайды, мұнай өндірісі кенішті игеру жобасына сәйкес және пайдалану кезеңінің барлық уақытында жалғаса береді. Реттеу бойынша шаралар олардың жүзеге асуына септігін тигізетін нақты жағдайларға, игеру жүйесіне, пайдалану процесі мен техникалық құралдар сипатына байланысты. Реттеу әдістерін таңдау кезінде кенішті игеру процесін шектейтін технологиялық, техникалық және технико – экономикалық факторларды ескеру қажет.ұнайбергіштік деп жобалық мұнайбергіштікті түсіну керек. 95. Тау жыныстардың механикалық қасиеттері. Оларға анықтама беру Таужыныстарының механикалық қасиеттері олардың әртүрлі механикалық саймандардың соққыларынан, жарылғыш заттардың оқтамдарының жарылуынан, гравитациялық күштерден және т.с.с. әрқилы құбылыстардың әсерінен туындайтын әртүрлі механикалық күштердің түсуі кезіндегі күйлерін сипаттайды. Таужыныстарына түскен сыртқы механикалық күштердің таралуы кезінде таужыныстарында осы күштерге қарама-қарсы тұратын ішкі күштер пайда болады, олардың тығыздығын кернеу деп атайды. Сондықтанда, кернеу  , Па: ; Па  мұнда : F – ішкі күштердің шамасы, Н (ньютон). S – күштер түсетін аудан (алаңша), м2. Яғни, кернеу дегеніміз ішкі күштердің түсетін ауданына қатынасы, н/м2, (Па). Күш векторлық шама болып табылады, яғни белгілі бір бағытта әрекет жасайды. Егер күштер таужыныстарына тек қана бір бағытта әсер ететін болса, координатаның бір өсі бойынша, онда ол таужыныстарында бір осьтік кернеу тудырады. Егер күштер екі немесе үш бағытта түсетін болса, онда екі осьтік немесе үш осьтік кернеу туғызады, яғни таужыныстарында көлемдік кернеу туғызады. Кернеу қаралынып отырған алаңшаға тік жазықтықта перпендикуляр түсетін болса, онда -тік кернеу, ал алаңша жазықтығының бойлары бойынша түсетін кернеулер -жанама кернеулер болып табылады.Таужыныстары сілемінің элементарлық көлемінің әрбір қырында кернеудің үш бағыттағы векторларын көруге болады. Екеуі өзара перпендикулярны жанама кернеулер және бір тік керне 96. Крест пішінді фонтандық арматура схемасын түсіндіру Құбырлар сақинасы арқылы газ берілген жағдайда, біртізбекті конструкцияда – көтергішке газ 12 бүйірлес желістен айдалады, ал екітізбекті лифтерде – тройник 3 арқылы айдалып ұңғыға беріледі. Арматураның тік өтетін оқпанының диаметрі 50-150 мм аралығында. Жоғары өнімді ұңғылар үлкен диаметрлі оқпаны бар арматурамен жабдықталады. Газ ұңғыларының сағасында термометр, қысым мен өнімді (дебит) реттетігіштер, автоматты клапандар қосылады. Автоматты клапандар ылақтырма желісінде, авария болған жағдайда ұңғыны тез жауып тастау үшін арналған. 97. Үш бұрыш пішінді фонтандық арматура схемасын түсіндіру 98. Кенорнын игерудің негізгі көрсеткіштері Мұнай кенорнын игеру процесінде мұнай-газ контурының жағдайы өзгереді. Өндірістің басты мәселесі оның біркелкі жүруі қамтамасыз ету. Бүл жерде қабаттық су мүнайды жинауыштан қысыммен ығыстырып шығаратын энергия көзі рөлін атқарады. Сондықтан кенорынды игерудің бастапқы сатысында мұнайды ашқан ұңғымаданбұрқақ атқылайды. Мұнайды қарқынды өндіру барысында қабаттағы қысым біртіндеп азаяды, ал мұнай-газ контуры жатынның дөңесіне қарай жылжиды. Мұнайлы қабаттағы қысымды жоғарылатып, бұрқақты кезеңнің экономикалық тиімділігін үзарту үшін жатынның шалғайларында (мұнай-су контурынан тыс) су айдайтын ұңғымалар бұрғылайды. Осы ұңғымалар арқылы қабатқа су айдап, қабатта қысымды қалпына келтіреді.Мұнай мен газ кенорындарының жер асты суын зерделеу теориялық мәнге ғана емес, сондай-ақ үлкен практикалық мәнге де ие. Бұл зерделеулердің нэтижесі аумактардың мүнай-газдылық перспективаларын дұрыс багалау үшін пайдаланылады. Мұнда қолайлы гидрохимиялық көрсеткіштерге судағы сульфаттар мөлшерінің төмендігі мен карбонаттардың жоғарылығы, сондай-ақ хлоркальцийлі типті судағы йод бром, күкіртсутек концентрациясының жоғарылығы, т.б. жатады. Егер зерттелетін ауданның жер асты суы көрсетілген ерекшеліктермен сипатталса, бүл мұнда мүнай, газ немесе газконденсат кенорындарының болу мүмкіндігін жорамалдауға негіз болады. 99. Нұсканың сыртынан су айдау және оны пайдалану үшін тиімділік шарттары Нұсқа сыртынан су айдау.Бұл жағдайда қабатқа әсер ету нұсқа сыртында орналасқан су айдау ұңғымалары арқылы жүргізіледі. Су айдау ұңғымаларының қатары мұнай өндіретін ұңғымаларда сулануды тез болдырмау үшін мұнай нұсқасынан бірдей 300÷800 метр қашықтық шамасында орналастырады. Нұсқа сыртынан су айдаудың тиімді жақтары: - мұнай қабатымен су айдау ұңғымаларының орналасу аймағы жақсы гидродинамикалық байланыста болғанда; - мұнай кенішінің ауданы салыстырмалы түрде кішкене, яғни кеніш ауданының мұнайлылық нұсқасының периметріне қатынасы 1,5-1,75 км болғанда; - коллекторлық құрылымы жақсы, қабат қалыңдығы мен ауданы бойынша бірдей қабат болғанда. Бұл шарттар орындалғанда нұсқа сыртынан су айдау жүйесі мұнай қорын толық өндіруге және қабаттың қозған орталық бөлігінен мұнайды ығыстырып алуға мүмкіндік береді. Нұсқа сыртынан су айдаудың тиімсіз жақтары мен кемшіліктері де бар: - қабатқа айдалатын су мұнайлылық нұсқасымен су айдау ұңғымасының тізбектерінің сүзілу кедергілерін жеңіп өтуі қажет. Ол үшін қосымша сорап қондырғыларының қуатын арттыруымыз қажет, яғни мұнай өндіруге қосымша энергия шығындау керек; - су айдаудың аралығы қашықтаған сайын кенішке әсер ету процесі жәй жүреді; - су айдау кезінде қабаттың сырқы аумағына артық көлемде су шығындалады. Суландырудың тілдері нақты қабаттарда олардың біртексіз құрылуынан түзіледі. Егер кеніште өткізгіштігі жоғары аймақтар болатын болса, (6.1-сурет, а), онда бұл аймақтарда бірқалыпты ағынның жылжуы бұзылады және мұнайлылықтың сыртқы нұсқасының ауысуына алып келіп, суландырудың тілдерінің түзілуі басталады. Суландырудың тілдері жақындаған өндіру ұңғымаларының өнімі, бірден суланады да, қорды игеруге кері әсерін тигізеді. Бұл жағдайда, суланған өндіру ұңғымаларының жұмыс режимін реттеу қажет болады, яғни айдау ұңғымалары арқылы айдалатын судың қысымын азайтып, айдау ұңғымаларына жақын орналасқан өндіру ұңғымаларының жұмыс режимін өзгертуге тура келеді. Сулану конусының түзілуі сумұнай шекарасының (6.1-сурет, б) ауысуына байланысты болады [11]. Орны ауысқан сумұнай шекарасы ұңғымаға жеткенде, суланудың бірінші сатысы басталады . |