вопросы ОНГД (1). 1. Тау жыныстарыны коллекторлы асиеттері азастандаы мнай нерксібіні даму тарихы

• Название: 1. Тау жыныстарыны коллекторлы асиеттері азастандаы мнай нерксібіні даму тарихы
• Дата: 18.12.2021
• Размер: 222.39 Kb.
• Имя файла: вопросы ОНГД (1).docx
• Тип: Документы; #308506
• страница: 4 из 6

100. 0,1 МПа қысым кезінде мұнай тұтқырлығы 870 кг/м³.

101. Газарынды игеру режимі және еріген газ режимі

Газ шапкалы режимде қабаттағы энергия көзі болып геологиялық жағдайда газ шапкасында шоғырланған газдың серпімділігі табылады. Бұл үшін кен орны жағалай өткізбейтін жыныстармен немесе тектоникалық бұзылулармен оқшауланған болуы қажет. Егер нұсқа сыртында су болса, онда ол белсенді болмауы керек. Мұнай кеніші газды шапкасымен байланыста болуы тиіс. Мұндай шарттарда бастапқы қабаттық қысым қанығу қысымына тең болады, себебі кен орнын дренаждау газды шапканың үздіксіз кеңеюі кезінде өтеді және мұнай әрдайым газбен байланыста болады. Мұндай кен орнын игеру кезінде орташа қабаттық қысымның өзгеру қарқындылығы игеру қарқындылығына және газ шапкасының көлемдік қатынасына және кеніштің мұнайға қанығу бөлігіне байланысты әр түрлі болуы мүмкін.

Еріген газ режиміндемұнай кенішін үздіксіз мұнайдан газды айырумен және оның еркін күйге көшуімен, осының есебінен мұнай-газ қоспасының ұлғаюымен және осы қоспаның төмендетілген қысым нүктелерінде (ұңғыма түбінде) сүзілуі болады. Бұл режим кезінде қабаттық энергия көзі мұнай-газ қоспасының серпімділігі болып табылады.

Еріген газ режимінің пайда болу шарттары:

-   (қабат қысымы қанығу қысымынан кіші);

- нұсқа сыртындағы судың жоқ болуы немесе белсенді емес судың

нұсқа сыртында болуы;

- газ шапкасының жоқ болуы;

- геологиялық кеніш жабық болуы керек.

Осындай жағдайларда қабаттағы энергия қабаттың мұнайға қаныққан бөлігінің барлық көлемінде біркелкі бөлінген болады. Мұндай режимде кен орнының алаңы бойынша ұңғымалардың біркелкі орналасу тәртібі заңды.

Еріген режим жағдайында кен орнындағы орташа қабаттық қысымның өзгеру заңдарын қарастырамыз және келесі шартты қабылдаймыз [1]:

 (бастапқы қабаттық қысым қанығу қысымына тең);

Р_нач -дан Р-ға дейін қысымның өзгеруі кезінде Генридің еріген газдың сызықтық заңы орындалады деп есептеп қысым төмендеген кезде V_н - мұнай көлемінен бөлініп шыққан газ көлемін анықтауға болады.



мұндағы:   - стандартты жағдайға келтірілген еру коэффициенті;

V - стандартты жағдайға келтірілген бөлінген газ көлемі.

Еріген газ режимі қабаттағы қысымның тез төмендеуімен және өндірудің белгілі сатысында шарықтау шегіне жететін, ал одан кейін жалпы түгесілуі мен кен орнының толық газсыздануы нәтижесінде төмендей бастайтын газ факторының ұлғаюымен сипатталады. Режим мұнай беру коэффициентінің өте төмендігімен ерекшеленеді, кей жағдайларда оның мәні 0,25-ке тең болады. Кен орнына қолдан әсер етпесе онда бұл режим тиімсіз. Алайда игерудің алғашқы кезеңдерінде ұңғымалар аз уақыт болса да фонтанды әдіспен игеріледі. Еріген газ режимі жағдайында кен орнын игерген кезде (қолдан әсер етпеген жағдайда) ұңғыма өнімінде су болмайды.
102. Жыныстың өткізгіштік коэффициенті. Өткізгіштіктің түрлері және өлшем бірлігі

103. Нұска ішімен су айдаудың ерекшеліктері және түрлері

Нұсқа ішінен су айдау.Бұл жағдайда қабатқа әсер ету мұнайлылық нұсқасының ішкі жағында орналасқан су айдау ұңғымалары арқылы жүргізіледі. Бұл мұнай кенішіне әсер етудің ең тиімді әдістерінің бірі болып саналады және мұнай қорын өндіру мерзімін қысқартады, бір жағынан мұнай өндіруді жылдам өсіреді.

Нұсқа ішінен су айдау әдісі бірнеше түрге бөлінеді: су айдау ұңғымаларының сызығы бойынша кенішті сақиналы түрде, сызықты түрде, орталық қима қатары бойынша нұсқа аймағынан су айдауды есептей отырып бірнеше көлденең қатар құру. Су айдау ұңғымаларының орналасу схемасы нақты анықталған геологиялық шарттарға сәйкес, мұнай қорын өндіру мерзімінің экономикалық тиімділігіне және қосымша қаржының көлеміне байланысты анықталады. Су айдау ұңғымаларының сызығы қабат коллекторлары жақсы орналасқан жерлерге және айдалған судың еш кедергісіз, мұнай қабатқа жақсы әсер ететіндей аймаққа орналастырады. Энергетикалық жағынан қарайтын болсақ нұсқа ішінен су айдау жүйесі нұсқа сыртынан немесе нұсқа аумағынан су айдау әдісіне қарағанда өте тиімді және қабатқа айдалған су мұнайды ығыстыруға ғана жұмсалады. Бұл су айдау әдістері қабат шекаралары анықталған және қабатқа сипаттама берілген кен орындарында қолданылады. А) Бөлшектеп су айдау. Б) Сұрыптап су айдау. В) Аймақтап су айдау. 
104. Газлифт көтергіштерінің сұлбасы

Газлифт көтергіштерінің конструкциясы

Газлифт әдісін қолдану үшін ұңғыда екі канал болу қажет:бір канал - газ айдау үшін, екінші канал - ГСҚ ұңғы сағасына көтеру үшін.
Газлифтті көтергіштің кез-келген конструкциясы газ айдау бағытына байланысты екі жүйе бойынша жұмыс жасай алатыны белгілі. Бірінші жағдайда сығылған газ құбыраралық кеңістікке айдалып, ал ГСҚ орталық құбыр (СКҚ) бағанасы бойымен көтеріледі. Бұл жүйе сақиналы деп аталады, себебі газ сақиналы кеңістікке бағытталады.

Екінші жағдайда сығылған газды құбырдың (СКҚ) орталық бағанасына беруге болады, ал ГСҚ бұл жағдайда сақиналы кеңістік бойынша көтеріледі. Мұндай жүйе орталық деп аталады, себебі газ орталық құбырларға айдалады.
Газлифт ұңғылардың барлығы дерлік сақиналы жүйе бойынша жұмыс жасайды.Себебі орталық жүйені қолдануда :
- сақиналы кеңістіктің көлденең қимасы орталық құбыр қимасынан үлкен болады және тиімді жұмыс жағдайы тек үлкен шығым кезінде ғана іске асады;
- парафиннің қалыптасуы кезінде, оны шегендеу бағанасының ішкі бетінен жою мүмкін емес.
- мұнай құрамындағы құм түйіршіктері орталық жүйеде муфталарды қажап, қалыңдығын жұқартып, құбырлар үзілуі мүмкін.

Өндірілетін ұңғы өнімінің құрамына, ұңғыға айдалатын газ сапасына байланысты газлифт ұңғыларын тиімді пайдалану мақсатында әртүрлі газлифт көтергіштерінің конструкциялары қарастырылған.

 105. Алаңды су айдау. Артықшылығы мен кемшілігі

АЛАНДЫ СУ АЙДАУ ЖУЙЕСИНИН катар катар жуйесине салыстырганда ,ерекше артыкшылыгы кабатка унгылыр асери бирдей болынеды,Алан бойынша артекты кабаттарды игеру манызды.Аланды су айдаудын негызгы кемшылыгы – унгыларды тагайындау жане олардын алан бойынша орналастыруын,кабат курылымынын ерекшелыктерын былмей,жобалау сатысына белгыленеды.Сондыктан жобалау корынын кейбыр айдайтын унгылары ыске асырылмай калады,себебы олардын туткырлыктары томен.

106. Ұңғылардың фонтандау шарты

Мұндай ұңғылардың фонтандалуы қабат қысымы ұңғыдағы сұйық бағанасының гидростатикалық қысымынан аз болған кезде де жүре береді. Бұл, мұнайда ерітілген газдың мөлшерінің көп болуының себебінен. Ұңғы өнімін сыртқа көтеріп шығарған уақытта, қысымның төмендеуімен сорапты компрессорлық құбылар тізбегінде (СКҚ) ерітілген газ бөлініп шығады және тығыздығы (Pсм  Pж) газсұйықты қоспа пайда болады. Мұнай ұңғысының фонтандау шарты:

Қысым балансының теңдеуі мына түрге келеді:

мұндағы: pсм – СКҚ тізбегінің бойындағы қоспаның орташа тығыздығы. фонтанды ұңғы тереңдігі мен қысымның өзгеру қисығы көрсетілген. Қысым қанығу қысымына Pн тең болған жерде, түптен нүктеге дейінгі бөлікте біртекті сұйық қозғалады, сондықтан қысым сызықты заң бойынша өзгереді. Pн-дан төмен қысымның төмендеуі кезінде ерітіндіден газ бөлініп шыға бастайды да, газсұйық қоспасы пайда болады. Қысым аз болған сайын (ұңғы сағасына жақындаған кезде) газ да, соғұрлым көбірек бөлінеді, ал алдында бөлініп шыққандары ұлғайады, яғни қысым градиенті мен қоспаның қозғалысы кезінде, сызықсыз заң бойынша өзгереді. Егер түптік қысым қанығу қысымынан аз болса, онда көрсетілген P = ƒ(H) байланыстылығының сызықсыздығы, ұңғының барлық тереңдігі бойынша байқалады. Үйкеліске кететін шығынның өзгеру есебінен қысымның өзгеру заңдылығы 2 суреттегіге қарағанда едәуір күрделі болады. Демек, ұңғысының бойында, қоспадағы еркін газдың мөлшері сағаға жақындаған сайын көбеймек, соған қарай қоспаның тығыздығы да өзгереді. Сондықтан, (2) және (3) формулаларда сұйық көлеміне немесе масса бірлігіне келетін, бөлініп шыққан газдың орташа көлеміне сәйкес келетін, қоспаның орташа тығыздығы рсм қабылданған.
107. Сорапты-компрессорлы құбырлардың тағайындалуы, оларды диаметрі

Құбырлар мұнай және газ өңдіруде ұңғыма қабырғаларын бекіту үшін және оның ішінде каналдар үшін, сонымен қатар жабдықтарды бекіту үшін, өндіру аймақтарында мұнайды тасымалдау үшін қолданады. Құбырдың негізгі 3 топқа бөлінеді: 1. Сорапты компрессорлы құбырлар (СКҚ). 2. шегендеу және бұрғылау; 3. өндірістегі байланыс құбырлар немесе коммуникациялық құбырлар. Сорапты компрессорлы құбырлар (СКҚ). Ұңғыма түбіне жер бетіне сұйық және газ қоспаларын СКҚ көлемімен көтереді. Көбінесе ұңғымада бір диаметрлі сорапты компрессорлы құбырлар қолданылады. Олар 60, 73, 89, 114, 127, 144, 146, 424 мм шығарылады. Сорапты компрессорлы құбырлардан тізбек құрылып ұңғыма бойымен түсіреді. СКҚ-ды қолдану мақсаттары: - қабаттан алынған сұйық, сұйық пен газ қоспасы немес газды жер бетіне көтеру үшін; - ұңғы түбіне сұйық немесе газды айдау үшін (технологиялық процесстерді орындау үшін, өнімді арттыру немесе жөндеу жұмыстарын орындау үшн); - ұңғы ішіндегі қондырғыларды ілу үшін; - ұңғыма ішінде жөндеу және бұрғылау жұмыстарын жүргізу. СКҚ-ң шартты белгілену белгілері: Төзімділік дәрежесі Е, шартты диаметрі 60мм, қабырға қалыңдығы 5мм құбырлар үшін: - 60х5-Е МЕСТ 633-80 – тегіс құбырлар үшін; - В-60х5 МЕСТ 633-80 – шеттері сыртқа шығарылған құбырлар үшін; - МСК (муфталы сорап компрессоры)-60х5 МЕСТ 633-80 – жоғары герметизацияланған құбырлар; - МСК*(муфтасыз * сорап компрессоры)-60х5 МЕСТ 633-80 – жоғары герметизацияланған муфтасыз құбырлар; СКҚ-лар МЕСТ 633 бойынша жасалады. Ол бойынша тегіс құбырлар және оларға муфта, шеттері сыртқа шығарылған құбырлар және оларға муфта, тегіс жоғары геметизацияланған құбырлар және оларға муфта және муфтасы жоқ шеттері сыртқа шығарылған құбырлар. Тегіс құбырларды жасау жеңіл, бірақ олардың шет жақтары жасалған бұранда есебінен әлсіз. Ал бұрандасы сыртында орналасқан құбырлардың бойы мен шет жақтары төзімділігі жағынан қатты. Оны бірдей төзімді құбырлар дейді.


Диаметрі d және тығыздығы r_m берілген өлшемдегі қатты бөлшекті ұңғыма түбінен жоғары шығару шарты бойынша сорапты компрессорлы құбырдың диаметрін анықтау керек.

 ; (11.2)

мұндағы:   ; (11.3)

r₀ – стандартты жағдайдағы газдың тығыздығы; u_0p » 2,5 ÷ 4 м/сек - 0,1мм диаметрдегі және 2500 кг/м³ тығыздықтағы бөлшектің қозғалу жылдамдығы; Q – стандартты жағдайға келтірілген өнім (мың. м³/тәу); р – қысым (0,1 МПа); “0” индексі – стандартты жағдай және “c” индексі – түптік

108. Мұнай және газ коллекторларының физикалық және механикалық қасиеттері


Барлық таужыныстары үш категорияға бөлінеді: магматикалық, шөгінді және метаморфикалық. Жер қыртысы массасының шөгінді таужыныстары үлесіне тек 5% ғана келетін болса, бірақ соларда мұнай мен газдың барлық кенорындары орналасқан. Осы таужыныстардың механикалық қасиеттері құрылымынан, минералогиялық құрамынан, олардың біртекті еместігі дәрежесінен елеулі түрде байланысты болады.

Таужыныстар ең алдымен құрылымымен және текстурасымен сипатталады. Таужыныстардың құрылымы пішінімен, мөлшерімен оны құрайтын минералдардың сипатымен, сонымен қатар минералдардың өзара байланысымен айқындалады.

Таужыныстардың текстурасы құрылысындағы кристаллиттер мен сынықтардың кеңістіктік өзара орналасуымен байланысты: қабаттылығы, тақтатастылығы, кеуектілігі, жарықшақтығы.

Қабаттылық таужыныстардың вертикаль бағыттағы петрографиялық құрамының өзгеруімен көрінеді.

Тақтатастылық текстура жоғары қысым мен температураның әсерімен және минералдық заттектердің қайта кристаллизациялануынан пайда болады.

Таужыныстардың кеуектілігі ондағы барлық қуыстардың көлемімен сипатталады. Таужыныстардың 1 м³ барлық қуыстардың пайызбен берілген жиынтық көлемі жалпы кеуектілік деп аталады. Бір-бірімен өзара қатынасы бар және сол қуыстарда қысымдар градиенттерінің әсерімен сұйықтар мен газдардың ағу мүмкіндігі болатын таужыныстардың 1 м³ қуыстардың жиынтық көлемі тиімді кеуектілікті сипаттайды.

Таужыныстардың тығыздығы дегеніміз оның қатты денесіндегі көлем бірлігінің массасы. Таужынысты құрайтын минералдардың тығыздығы 1850 кг/м³ –ден (аллофан) 5200 кг/м³ –ге (магнетит) дейін өзгереді. Шөгінді таужыныстарының тығыздығы шамамен 2100-2900 кг/м³ аралығында болады.

Таужыныстардың көлемдік массасы деп оның табиғи жағдайдағы, яғни қуыстардың бар болуын және олардың құрамын есепке алғандағы, көлем бірлігінің массасын айтады. Таужыныстың көлемдік массасы ρ_км мен тығыздығы ρ_т арасындағы арақатынас

 

ρ_км ≈ ρ_т (1-0,01П)+0,01ρ_к П,

 

мұндағы П-таужыныстың кеуектілігі; ρ_к – қуыстағы сұйықтың тығыздығы, кг/м³.

Таужыныстың беріктігідененің қирай бастаған кернеумен сипатталады. Таужыныстар қысқанда қирауға өте жоғары кедергі көрсетеді. Шөгінді таужыныстарының деформацияның басқа түрлеріндегі беріктігі әдетте еселі аз. Мысалы, созу кезінде беріктігі 2 –дан 18% -ға дейін, ығысу кезінде 5 –дан 20% -ға дейін, иілу кезінде беріктіктің 5 –нан 60% -на дейін бірості қысуда.

Шөгінді таужыныстары серпімділігі бойынша қысу кернеуінен болатын деформацияның сипатына байланысты үш топқа бөлінеді:

· серпімді-мортты, олардың деформациясы шамамен жүктеме пропорциональ, яғни Гук заңына сәйкес болады;

· серпімді-пластикалы, мортты қирауынан алдында пластикалы деформация жүреді де, ішінара – шекті жағдайы белдемінде таужынысы бекемденеді;

· жоғары пластикаы, олардың серпімді деформациясы іс жүзінде нольге тең.

Көптеген шөгінді таужыныстарының қирауының алдында пластикалы деформация болады. Таужыныстардың пластикалығы оның минералдық құрамына байланысты болады да, ондағы кварц құрамы жоғарылаған сайын азаяды. Таужыныстың пластикалық деформациясын арттыру үшін кернеуді жоғарылату қажет, бірақ осында деформацияның өсу жылдамдығы кернеудің өсу жылдамдығына едәуір көп болады.
109. Жер қойнауындағы қысым мен температура

Жер қойнауының қабат қысымы және температурасы

Мұнай және газ құнарлы қабаттың қуыстарында орналасып, қабаттың қысымы және температура жерімен жұмыс жасайды. Жер астындағы мұнай мен газдың немесе сұйықтықтың құрамы. Сұйықтық=мұнай+газ+су. Сұйықтықтың өзіне тән энергиясы болады. Табиғи энергияның негізі болып мұнай мен газдың бүйірінде немесе табанында орналасқан қабат суларының ағыны болып саналады. Қабат суының ағыны неғұрлым жоғары болса, жер қойнауынан мұнай қоры көбірек өндіріледі.Қабатты ұңғымамен ашқанға дейін потенциалдық энергия сақталады.Ал одан өнім ала бастаған соң,потенциалдық энергия жүйесі бұзылып,тұрақсыз кинетикалық энергияға айналады.Жер бетіне сұйықтық көтеріледі.Сұйықтық ішінде мұнаймен бірге ілеспе газда шығады.Қабат қысымы төмендейді.Жалпы қабат қысымы және сұйықтық деңгейі жасамай тұрған немесе арнайы тоқтатылған ұңғымада өлшенеді.Қабат қысымы –кеніш бойының мұнай-газ өндіру жұмыстары басталмай тұрғанда немесе ұңғыма сағасында артық қысым болмаған кезде қабат қысымының мөлшері сол кеніштің тереңдігіне тәуелді болады.Қабат қысымын келесі формуламен анықтаймыз:

 

Р _қаб-қ=Hpg (1.1)

 

Мұндағы:H –қабат тереңдігі, өлшем бірлігі [м].

P –ұңғыма ішіндегісұйықтың тығыздығы, өлшем бірілігі [кг/м³].

G –еркін түсу үдеуі, өлшем бірлігі [м/сек²].

Р – Паскаль. Қабат қысымы [Па].

Қабат қысымының ауыспалы болуына температураның да жері мол, себебі температураның өсуімен байланысты күрделі көмірсутектері ажырап, ұсақтанып бірнеше молекулаларға бөлініп, жалпы көлемін өсіреді. Осыған орай сұйықтық пен газдың көлемі ұлғаяды, қабат қысымы артады. Тәжірибеде,өндірісте қабат қысымы монометр арқылы өлшенеді. Ұңғыма бойындағы сұйықтық пен газдың тығыздығы белгілі болған жағдайда және ұңғыма сағасында артық қысым болса, қабат қысымының шамасы төмендегі формуламен анықталады:

 

Р_қаб-қ=Hpg+P_саға. (1.2)

 

Мұндағы: Р_саға-ұңғыманың сағасындағы қысым, өлшем бірлігі [Па].

Мұнай мен газдың қабат шартындағы физикалық жағдайы.

Жер қойнауындағы мұнайдың физикалық жағдайын оны жер бетіне шығарғандағы қасиетімен салыстыруға болмайды. Себебі жер астында мұнай температура және қабат қысымына байланысты сақталады, ал оны жер үстіне шығарғанда температура төмендейді, қысым жойылады, мұнайдан газ бөлініп шығады. Мұнайдың көлемі кішірейді.

Мұнайдың қабат бойындағы қасиеттерін білу, әсіресе мұнай қорын есептеу мұнай өндірудің технологиялық үлгілерін орындау, техникалық және технологиялық шараларды іске асырып, меңгеру жұмыс салаларында өте қажет. Жер қойнауындағы мұнай көлемінің жер бетіне шығарғандағы көлемінің қатынасын мұнайдың көлемдік коэффициенті деп атаймыз. Ол былай жазылады:

 

В= V _қаб. (1.3)

V _жер.б

V_қаб. - мұнайдың қабат бойындағы көлемі.

В= 100 м²

90 м² (1.4)

V_жер.б-мұнайды жер бетіне шығарғандағы көлемі.