Мұнай кен орнын игеру

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 38 бет
Таңдаулыға:

Мұнай кен орнын игеру пәнінен кіріспе 1
Мұнай кен орнын игеру жүйелері және олардың түрлері 2
Игеру жүйесінің классификациясы 3
Игеру шартының (кен орынның пішінін есептеу) схематизациясы 5
Кеніш пішіні, формасы, мұнайлылық нұсқасы, қабаттың енгіштігі және т.б.
кеніш пішінін схематизациялау 5
Келтірілген тұтыну нұсқасы 8
Қатты су арынды режим кезіндегі гидродинамикалық есептеу 13
Игеру мерзімдерін анықтау 16
Су мұнай аймағындағы екі фазалы ағынды есептеу 16
Айдау үрдісінің есептері 17
Мұнай-газ кеніштерін газ арынды режимінде игеру 21
Газ шапкасындағы тұрақты қысым кезінде мұнай-газ кен орнын игерудің
ерекшелігі 21
Газ шапкасының көлемін сақтау кезіндегі кенішті игеру ерекшеліктері 23
Мұнай кен орындарын игерудің экономикалық көрсеткіштері 38
Келтірілген шығындар 41
Кәсіпорынның жалпы өнімнің құны 41

Мұнай кен орнын игеру пәнінен кіріспе

Жер асты қойнауында тарихи жағдайда жиналған мұнай-газ кеніштерінің
жиынын мұнай кен орны деп атауға болады. Мұнай мен газ кен орындарының
орналасу тереңдігі жер қойнауының қай геологиялық кезеңде пайда болуына
байланысты әртүрлі болуы мүмкін. Мұнай кен орнын игеру деп кен орнын
бұрғылаудан бастап мұнай мен газ қорын жер бетіне шығарудың ғылыми зерттеу
арқасында жүргізілетін үрдісті түсінеміз. Кен орнын құрайтын көмірсутекті
қорлар негізінде қабаттарда және тау жыныстарының көлемінде орналасады,
олар жер астында әртүрлі физика-геологиялық қасиеттері бар болып әр түрлі
көлемді болып орналасады. Көп жағдайда мұнай-газды қабаттың өзі біраз
өткізгіштігі жоқ жыныстардың қабат шамаларымен бөлініп, немесе кен орнының
әртүрлі жерлерінде орналасып бөлінеді. Игеру объектісі ретінде
түсінетініміз игеріліп жатқан кен орнының шектелу ауданында анықталған
геологиялық құрылыс тар, бұл құрылыстарда өндіріске тиімді
көмірсутектерінің қорлары орналасуы қажет.
Игеру объектісін белгілі бір топ ұңғыларды пайдаланып, игерілетін
қабат шаларды айтамыз. Мысалы: 3 қабаты бар кен орындарын қарастырайық,
олардың олардың әр қайсысының қалыңдығы және физикалық қасиеттері әр түрлі
болсын.

Физико-геологиялық қасиеттері Қабат
1 2 3
Игерілетін қор мөлшері 200 50 70
млн.тг.
Қабат қалыңдығы 10 5 15
м
Өткізгіштігі 0.1 0.15 0.5
мкм2
Тұтқырлығы 50 60 3
мПас

Қарастырылған кен орнында 2 игеру объектілерін бөліп тағайындаған
тиімді.1-ші мен 2-ші қабатты 1-ші игеру объектісі деп ал, 3-ші қабатты 2-ші
игеру объектісі деп тағайындаған жөн.

Мұнай кен орнын игеру жүйелері және олардың түрлері

Қабаттағы сұйық пен газдың өндіру ұңғыларының түбіндегі қозғалысын,
олардың санын және пайдалануға іске қосу қатарын және қабаттың режимін
реттеуді, қорды игеру жүйесін атайды. Қорды игергенде болатын осындай
шарттардың жиынтығы игеру жүйесін анықтайды.

Игеру жүйесінің элементтері болып табылатындар келесілер:
ҰҢҒЫЛАРДЫ КЕНІШКЕ ОРНАЛАСТЫРУ;
ұңғыларды пайдалануға енгізу тәртібі;
қабат режимі;
қабат энергиясын толтыру;
т.б. жүргізілетін шаралар.
1)Ұңғылар торы тығыздығының параметрлері
Sc = ;
S –мұнай ауданы
n–ұңғы саны
Sc -бір ұңғыға келетін мұнайлылық ауданы
n-санына өндіру, айдау ұңғылары кіреді.
Scд = - тек өндіру ұңғылары үшін
2)А.П.Крылов параметрі
Nкр=
мұндағы:
N -мұнай кен орнының қоры
n -ұңғының жалпы саны
3)
айдау ұңғыларының өндіру ұңғыларына қатынасы
W=
Wр=
4)WP –Кен орнында ұңғының санында бұрғыланған резервтегі ұңғылар санының
ұңғылардың жалпы санына қатынасын көрсетеді.

Игеру жүйесінің классификациясы

Игеру жүйесінің элементі оның классификациясына сәйкес келеді.
Ұңғыларды кенішке орналастыру бойынша орналастыру жүйесі біркелкі және
біркелкі емес болуы мүмкін. Ұңғылардың біркелкі орналасуы деп ұңғылар
арасындағы қашықтықтың тұрақты сақталуын айтады. Ұңғылардың квадратталған
немесе үшбұрыштық торы болады.

Ұңғылардың біркелкі орналасуы еріген және ерітілген газ режимі
кезінде қолданылады.
Ұңғылардың біркелкісіз орналасуы арынды режимде қолданылады.

Қатардағы ұңғылар арасындағы қашықтық центрге қарай азая түседі. Бір
қатардағы ұңғылар бір-бірінен бірдей қашықтықта орналасады.

Ұңғыларды енгізу тәртібі бірнеше болады.
а)барлық ұңғылар игеругеды бір мезгілде енгізген кезде;
б)ұңғыларды игеруге бірдей кезеңмен енгізусіз тәртібі;
в)ұңғыларды бұрғылау мен пайдалануға енгізу параллель қатарларды біртіндеп
іске қосу арқылы жүретін жылжымалы енгізу тәртібі жүйесі 3 түрге бөлінеді:
1)Су арынды режим кезінде жоңары қарай өрлейді.
2)Газ арынды режимі кезінде төмен қарай қозғалады.
3)Қабат режимі бойынша классификациясы:
а)су арынды ;
б)газ арынды;
в)серпімді;
г)гравитациялы;
д)еріген газ режимді;
4)Қабат энергиясын толтыру бойынша классификациясы:
а)қабатқа әсер ету шаралары жүргізілмеген. Бұл жағдайда табиғи шек
суларының арыны қабаттарының және күштері қолданылады;
б)қабатқа әсер ету шаралары жүргізілген, яғни қабатқа газ немесе су
айдау жолымен қабат энергиясы үздіксіз толтырылып отыр.
Қабат энергиясының ұлғайту тәсіліне байланысты игеру жүйесінің
нұсқауының сыртынан нұсқадан нұсқаның ішіне су айдау және газ шапкасына газ
айдау деп білеміз.
Нұсқа сыртынан су айдау әдісінің қоры шағын мұнай кеніштерін игеру
барысында қолданылады. Су айдаудың бұл түрінде айдау ұңғылардың мұнайлылық
сыртқы нұсқасына орналасады.
Нұсқадан су айдау әсерінен негізінен қабаттардың мұнайлы аймағымен
нұсқаудың сыртқы аймағы арасындағы гидродинамикалық байланыстар нашар
болған жағдайда сонымен қатар нұсқа сыртынан су айдауының тиімділік арттыру
мақсатында қолданылады. Бұл жағдайларларда айдау ұңғылары мұнайлылық сырт
немесе ішкі нұсқасына немесе су-мұнай аймағына орналасады. Нұсқа ішінен су
айдау әр түрлі,бұл су айдаудың неғұрлым кең тараған түрі болып табылады.
Бұл жағдайларда су айдау ұңғылары мұнайлылықтың ішкі нұсқасына орналасады,
нұсқа ішінен су айдау әдісінің мыңдаған түрі бар: блоктап, аудандап,
аймақтап және аралас.

Әр режим бойынша мұнай газ кен игерудің негізгі көрсеткіштері

Мұнай кен орнының негізгі көрсеткіштері болып:
1.өндіру (өнім мөлшері) - Q
2.қабат қысымы - Pпл
3.түп қысымы – Pзаб
4.газ факторы – Г
5.мұнай бергіштік коеффициент – η
Су арынды режим (САР):
су арынды режим жағдайында негізгі қозғаушы күш болып,нұсқа суының табиғи
немесе жасанды болып табылады. Су арынды режимнің өзі екіге бөлінеді:
а)тығыз су арынды режим(ТСАР);
б)серпімді су арынды(ССАР);
Тығыз су арынды режим (ТСАР) - шек суларының ауырлық күші әсерінені немесе
қабаттың энергиясын ұлғайту, толтыру кезінде айдау ұңғыларындағы судың
ауырлық күші әсерінен туындайды. ТСАР кезінде мұнай бергіштік
коеффициент(η) ең жоғарғы мәнге ие болады, шамамен 60-80% немесе 0,6-0,8.

PплPн–дросселдеу эффекті газға қанығушылық көбейіп газ бөліне бастайды,
бұл игеру жұмыстарын қиындатады.

Серпімді су арынды режим (ССАР) – бұл қабаттардың және мұнай мен
судың серпімді күштер түрінің әсерінен пайда болады. Кеніштен сұйықты алу
барысында қысым өзгерісі қабаит бойына тез бара алмайды, баяу тарайды.
Нәтижесінде серпіліс аймағы пайда болады, ал оның сыртында қысым
өзгеріссіз қалады. Мұнай бергіштік коэффициент(η) – 50-60% немесе 0,5-0,6.

2.
а)газ қоры мұнай қорынан көп болған жағдайда және игеру барысында
газ шапкасындағы қабаттағы режимді тығыз газ арынды режимді (ТГАР) деп
есептеуге болады. Мұнай бергіштік коэффициент(η) - 40-50% немесе 0,4-0,5.

б)Серпімді газ арынды режим(СГАР) –мұнайды алу барысында газ
шапкасындағы қысым төмендеу кезінде байқалады. Өйткені газ шапкасына газ
айдалмайды немесе газдың мұнаймен салыстырғанда қоры аз болады. Мұнай бер
гіштік коэффициент(η) – 0,4.

3.Гравитациялық режим - бұл кезде қабат күштері мұнай кенішіне
сыртқы күштер ретінде әсер етпей керісінше кеніштің өз ішінде жалпы массалы
қаралады(мұнайдың ауырлық күші).

Қабаттың құлау бұрышына байланысты гравитациялық режимдер өздерін әр түрлі
байқатады.Олар орын ауыстыратын(жылжитын) және жылжымайтын контурлар
режимдеріне бөлінеді.
а)жылжитын(орын ауыстыратын) режим:тік құлайтын қабаттарда байқалады
Мұнай бергіштік коэффициент(η) – 0,3.

б)жылжымайтын режим: жатық қабаттарда байқалады,бұл жағдайда мұнай
деңгейі пьезометрлік воронка заңы бойынша барлық қабатта төмендейді

4.Еріген (ЕГР) – бұл режим де қозғаушы күш болып, қабат қысымы
қаныққан қысымнан төмен болғанда ,мұнайдан бөлінетін газ есебінен
болады.Еріген газ режимінде мұнайлылық нұсқаның тұрақтылығымен
сипатталады,осыған байланысты мұнай газ өндіру кезінде кеніш қорлары
сарқылады.
Жолақ периметрді кеніштің периметрімен теңестіру қажет.Мұнай
бергіштік коэффициент(η) – 0,15-0,3.Қанығу қысымның төмендеу қарқыны
қысымның төмендеу қарқынынан едәуір аз тиімділігінің есебінен игеру.

Игеру шартының (кен орынның пішінін есептеу) схематизациясы

Қабаттың мұнай бергіштігін анықтауда және сулану процесінің гидроди-
намикалықесептеу кезінде газды сұйық қоспаның қасиеттері мен параметрлері
бойынша біртексіз нақты қабаттарды есептеу схемасы схематизациялау қажет.

Кеніш пішіні, формасы, мұнайлылық нұсқасы, қабаттың енгіштігі және
т.б. кеніш пішінін схематизациялау

Мұнай кен орнының дұрыс диаметрлік пішіні болмайды. Осындай
кеніштерді игеруден аналитикалық тұрғыдан дәл есептеу мүмкін емес,сондықтан
гидродинамикалық есептеулер үшін кеніштің кез-келген конфигурациясы дұрыс
геометриялық пішінге келтіру қажет. Кеніштерді геометриялық фигурамен
алмастырудың критериі болып кеніштердің ұзын(b) және қысқа(a) осьтерінің
қатынасын айтады.

1)Егер a:b1:3 болса, онда осындай қатынаста болып келетін сызылған
сопақшалы кенішті жолақпен схематизациялаймыз.

2)Жолақ өлшемдерін анықтау үшін мына шарт сақталу қажет:
Жолақ ауданы кеніштің мұнайлылық ауданына тең(S полоса= S неф= S)

1)L(B(S (1)
2(L(B)(P (2)
B( 2L((P
2L2(2S(LP(0 L1,2(P

1:3≤ a:b ≤1:2 аралығында болса,онда кенішті сақинамен
схематизациялаймыз. Бұл кезде келесі шарттар сақталуы қажет:
Кеніштің ауданы кеніштің мұнайлы ауданымен теңеседі.
Sк=π(r2н -r2ц) =S (3)

2)Сақинаның сыртқы аймағының радиусының ұзындығы кеніштің пери
метріне тең.
2πrн=ρ (4)
Осы екі шартты пайдаланып rн ,rц мәндері анықталады,a:b⋲1 болса, онда ке
нішті шеңбермен схематизацияланады.Ұңғылардың орталық қатары ірі бір ұң
ғылармен алмастырылады.Оның шығымы осы қатардағы ұңғылар шығымымен
теңестіріледі.
3)Қалған қатарлар мен қатардағы ұңғылар сақталады.
4)Шығанақ тәріздес кенішті шеңбер секторымен схематизацияланады.
(((S (5)
5) Күрделі конфигурацияға ие кеніштерді жекелеген бөлшектерге бөліп тастап,
содан кейін жоба, сақина, шеңбер немесе шеңбер секторымен
схематизацияланады.

Мұнайлылық нұсқасын схемалау
Мұнайлылық нұсқасын схемалау үшін келесі ережелер орындалу қажет:
а)мұнайлылықтың бастапқы нұсқасымен ұңғылардың бірінші қатары
арасындағы және келесі қатар арасындағы аудан тең болады.
б)қатар санымен қатардағы ұңғылар саны сақталады, тағы да сол сияқты
шарттар схематизациялау кезінде орындалады.

Мұнайлылық ауданын қарастырайық

Кеніш картасында мұнайлылықтың екі нұсқасы белгіленген ішкі (қабаттың
табаны бойынша түсірілген) және сыртқы (қабаттың жабыны бойынша тү
сірілген).

a,b,c,d- кен орынның тұтыну контуры
a,b,c,d –мұнайлылықтың сыртқы нұсқасы
a,b,c,d-

Сулану бастамасы мұнайлылықтың ішкі нұсқасына жеткенде,ал толық
сулану мұнайлылықтың сыртқы нұсқасына жеткенде байқалады. Екі нұсқа да әр
түрлі жылдамдықта орын ауыстыра алады,қозғалады, сондықтан гидродина
микалық есептерде мұнайлылықтың фиктивті есепте нұсқасы енгізіледі.

Белгілі бір деңгейде суланған ұңғыларда пайдаланудан шығарып бастайды. Бұл
сулануға қабаттық мұнайға толы қалыңдығы мен суға толы қалыңдығы
арасындағы қатынастар сәйкес келеді. Суланған ұңғылардың берілген пайызы
үшін бұл қатынасты мына формулалармен анықтауға болады.
=((;

=((; (6)

hн – қабаттың мұнай қалыңдығы ,м
hв - қабаттың судың қалыңдығы ,м
nв – суланған ұңғылар пайызбен берілген ,м
kв – мұнайды сумен ығыстырғаннан кейінгі суға арналған фазалық өткізгіштік

коэффициенті.
μн,в – мұнай мен судың тұтқырлығы.

- қатынасын анықтай отырып, осы қатынасқа сәйкес келетін су-мұнай
шекарасы белгісін табамыз. Ао-нүктесі осы нүкте бойынша мұнайлы лықтың
жасанды есепті нұсқасы жүргізіледі. Және де барлық гидродинамикалық есептер
шығарылады.

Мұнай қорын есептеу
Vн=(;
Sн – мұнай ауданы ,м2
h – қабат қалыңдығы ,м
m – кеуектілік.(тиімді),ашық
ρ –тығыздық
η – мұнай бергіштік коэффициент
β – мұнайға қанығушылық коэффициент
Vн – алынатын қор

Келтірілген тұтыну нұсқасы

Су арынды режим кезінде тұтыну нұсқасы деп айдау ұңғысы орналасқан сызықты
немесе шеттік судың нұсқасын айтамыз. Ал, газ арынды режим (ГАР) кезінде
тұтыну нұсқасы деп газды мұнай шекарасының контактісін қабылдауымыз мүмкін.
Қатарлардағы ұңғылардың шығымы тұтыну нұсқасы мен ұңғылар арасындағы
қысымның тұрақты төмендеу сақталған кезде өзгеріп отырады. Бұл қозғалыстағы
сұйық ағынның жалпы кедергілерінің өзгеруіне себепкер болады. Келтірілген
тұтыну нұсқасының есептеуін көрсетейік

Дөңгелеген қорлар үшін:

шығымның орташа мөлшерін бағалау үшін мына формуланы қолданамыз:
qср=(
(1)

мұндағы:
rк – тұтыну нұсқасының радиусы
rн – бастапқы мұнайлылықтың нұсқасының радиусы
r–ағымдағы(қозғалыстағы) мұнайлылықтың нұсқасының радиусы
rб – ұңғылар батареясының радиусы
rо – келтірілген тұтыну нұсқасы.

Қандай да болмасын кез-келген уақыт сәтіндегі батареядағы мұнай шығымы.
Келесі формула арқылы есептеледі:
qн==
(2)
q=
(3)
Мұнайлылық нұсқасының орын ауыстыру (жылжу) жылдамдығы:
W=-== (4)
4-теңдеудегі айнымалыларды бөле отырып уақыттың өзгерісін табайық:
dt=- = (5)

5-теңдеуді 0-ден t-ға дейін және rн -rб интегралдайық. Сонда келесі тең-
деу табылады.

T= (6)

Келтірілген тұтыну нұсқасы бойынша өнімді алу мерзімін анықтаймыз:
T= (7)
6-7 –теңдеулерін теңестіріп мына формуламен анықтаймыз:

Қысқарта келіп мынаны анықтаймыз:
ln (8)

Жекелеген жағдайда

µн=µв rо=rк (9)
Газ арынды режим үшін:
10)
Жолақ тәрізді кеніштің келтірілген тұтыну нұсқасын есептеу
1-айқын тұтыну нұсқасы
2-келтірілген тұтыну нұсқасы

3-бастапқы мұнайлылық нұсқасы
4-ағымдағы мұнайлылық нұсқасы
5-галерея
Пайдалану ұңғысының қатары
(11)

(12)
Мұнайлылық нұсқасының орын ауыстыру жылдамдығы

(13)

; (14)
; (15)
; (16)
(17)
16-17 –теңестіре отырып мына Lо-ды табамыз
; (18)
Жекелеген жағдайда
a) Lо=Lк; (19)
б) ) ; (20)
Қабаттың еңкейуін ескеру
Егер де қабаттың құлау бұрышы 2-ші градустан аспаса онда,ол көлбеу деп
қабылданады. Есептер қабаттың ескеруінсіз ақ жүреді қабаттық құлау бұрышы 2-
ші градустан үлкен болған кезде қабатттық еңкейуін ескереміз, яғни есептеу
келтірілген қысымды енгізу жолмен жүргізіледі.
(21)
мұндағы:
P - қабаттық берілген нүктесіндегі ақиқат
қысым
h – қабаттық берілген нүктесіндегі белгіленген шартты
есептеу
жазықтығынан (приведенный горизонтальный)
ρд –сұйықтың меншікті салмағы
Есептеу жазықтығындағы режимде су, мұнай контактісінің бастапқы
белгісін таңдап алады.Есептелген варианттар үшін ұңғыларды тиімді
орналастырады.
Есептелген варианттар үшін ұңғыларды орналастыру
Кеніштің барлық ауданы бойынша энергияның бір қалыпты таралу режимі кезінде
бір текті қабатты игеру үшін ұңғыларды біркелкі орналастыру ең жақсы
нәтиже береді. Ыңғайлы келсе үш бұрышты тор бойынша орналастырады. Бұл
кезде бір ұңғыға келетін аудан шеңберге соғұрлым жақын болады.
Арынды режимдерде бір текті қабаттар үшін әр түрлі тұтқырлықтар мен қоспа
аймағының қалыптасуын ескеріп, қатарларды қысқарту мүмкіншіліктері кезінде
Ю.П.Борисовтың әдістемесі ұсынылған.
Жолақ тәріздес кеніштер
Қатарлардың бір-бірлеп жұмыс істеу жағдайы кезінде қатарлардың
арасындағы қашықтық : а1=a2=a3= ... ... ..аn =a

мұндағы:
d – бір жақты арын кезіндегі кеніштің ені
N – кеніштегі қатарлар саны
а1 – мұнайлылық нұсқасынан 1-ші қатарға дейінгі қашықтық
аn - соңғының алдындағы қатардан соңғыға дейінгі қашықтық
а – қалған қатарлардың ар қашықтықтары
Екі қатар бойынша қатарлардың бір мезгілде жұмысч жасауы кезінде
қатарлар арасындағы қашықтық бірдей болуы керек. Бірінші және соңғы қатар
бөлек ерекшелікке ие. Олар үшін формула пайдалануын көрсетейік:

а1=1,95a ; an=0,95a ; a=a2,3,4 ... ..n-1
Егер жолақ тәріздес кеніште бір уақытта үш қабат жұмыс істейтін
болса,
онда басқа коэффициент болады:
a1=1,14a ; an=0,98a a2=a3=an-1
,яғни 1,14а +(N-2)а+0,98а
осыдан
Қатардағы ұңғылар арасындағы қашықтықты 2 δi деп белгіледі
2 δi мәні 1-ші номограмма бойынша анықталады
осы өрнектің есептеу шамасы бойынша 2 δ –ны табамыз және сол
арқылы ұңғы санын анықтаймыз.
Ұңғылар саны барлық қатарда есептеледі.Қатарлар 2 қатар бойынша бір
мезгілде жұмыс жасаған кезде ұңғылар арасындағы қашықтық 1-ші мен соңғы
қатардағы ұңғылардан басқаларының бәрі бірдей.
2 δ2=2 δ3=2δ4 ... .2δN-1=2 δ
n=n1=n2=n3 ... ...nN-1=
n1=0,87n ; nN=1,64n
Cақина тәріздес және шеңберлі кеніштер
Сақиналы схемаланған кеніштер орталық қатар сақинаның ішкі айнала-
сына орналасады.
rN=rц
оны мұнайлылықтың бастапқы нұсқасының радиусына бөле отырып, екінші
номограмманың ординат осіндегі осы қатынасқа сәйкес мәндерді
аламыз.Және нөмірі n қатарларының санына сәйкес келетін қисықты қиып өтетін
көлденең түзу жүргіземіз.Алынған қиылысу нүктесінен тік бағытта сызық
жүргіземіз, оның жоғарыда жатқан өисықтар мен қиылысуы ординат осіндегі
сәйкесті мәндерін оқуға мүмкіндік береді, яғни бұл қатарлардың ri
радиусын табуға мүмкіндік туғызады. Егер біз орталық ұңғысы бар толық
шеңбер түрінде берілген кенішпен модельдесек, онда ішкі қатардың радиусы Nc
қисығына сәйкес келетін шамасын көрсететін төменгі көмекші қисықтың
біреуімен қиы-лысатын нүктенің ординатасы ретінде анықталады. Осы
номограммадан көлденең осьте ұңғы торының тығыздық көрсеткіш λ-ны табады.
Содан кейін барлық қатарлар үшін есептеледі,rc – ұңғының келтірілген
радиусы немесе барлық қатарлар үшін есептеледі. Қатардағы
ұңғылардың арасындағы арақа шықтықты анықтау үшін 1-ші номограмманы
пайдаланамыз. Есептелген мәндерге сәйкес келетін 1-2 (солдан оңға) тік
шкалалардағы нүктелерді түзумен қо сып және оны 3-ші шкаламен қиылысқанша
созу керек, әр қатар үшін δ-ны табамыз. Бұл мәндер қатарлы бір-бірімен
жұмыс істеген кезде тиімді болып саналады. 2 немесе 3 қатарлардың бір уақыт
жұмыс істеу кезінде ең тиімді ұңғылар арасындағы арақашықтықты алу үшін
шекті оң шекарадан табылған қиылысу нүктесінен табылған 1 саны бар қисыққа
дейін көлденең сызық жүргізу керек, және оған сәйкесінше 2 мен 3 саны бар
қисыққа дейін тік бойынша жоғары қарай көтеріліп және қайтадан δ шкаласына
түсуі керек. Осы жолмен барлық қатардағы ұңғылардың арасындағы арақашықтық
анықталады.

Қатты су арынды режим кезіндегі гидродинамикалық есептеу

Суарынды режим кезінде пайдалану қатарының шығымын анықтау
1)Жолақ тәріздес кеніште орналасқан пайдалану қатарының шығымын анықтау
Тұтыну нұсқасынан пайдалану қатарының сызығына дейін мұнай жылжыған
кезде ол сыртқы кедергілерге ұшырайды. Ал, ұңғы шығымын галерея шығымынан
ерекшелігін ескеретін қосымша кедергіні ұңғының түп маңының аймағының ішкі
кедергісі деп есептейді. Мұны ескеру үшін ұңғының айналасында шеңберлі
аймақ бөлінеді,(2 δ) мұндай аймақтың радиусы

(1)
Осы аймақтың аооаоаол белгісіз қысымды P арқылы белгілейміз. Қысымы P-ға
тең тұтыну нұсқасынан қатарға дейінгі галерея шығымы сыртқы аймақтағы сұйық
ағымы кезіндегі жағдай мына формуламен анықталады:
(2)
ұңғылардың шығымы мына түрде жазылуы мүмкін
(3)
ұңғыларға қарай сұйықтар қозғалғанда (жазық радиалды ағынға айна-
лып) ішкі кедергіні сезінеді
Q1=nq1; Q2=nq2;
Қатты су арынды режим кезінде құбыр бойының барлық қимасындағы шығын
бірдей болады десек, онда біз 2-ші және 3-ші теңдеудің оң жақ бөлігін
теңестіреміз, оларды алдын ала мына түрге келтіреміз:

(4)
(5)
Q=Q1=Q2
(6)
Енді келесі формулалар арқылы белгілесек:
(7)
(8)
7- сыртқы кедергілер, 8- ішкі кедергілер
6-шы формуладан келесі формуланы жазуға болады.
(9)
Шеңбер тәріздес кеніштер үшін
Шеңберлі галерея радиусының(rб) шығымы мынаған тең:
(10)
ұңғы шығымы мына формула бойынша анықталады:
(11)

мұндағы:
Q – галерея шығымы
n - ұңғы саны
q1 – бір ұңғы шығымы
(12)
(13)
(14)
Егер 10-шы мен 14-ші формулаларды теңестірсек, онда шеңбер
тәріздес кеніштің негізгі формуласын жазуға болады.
(15)
Сыртқы және ішкі кедергілерді келесі формулалармен белгілесек:
(16)
(17)

Осылайша шығымның қысым құлауынан тәуелділігі өрнектеледі.Жолақ,
шеңбер тәрізді кеніштер өрнектеледі. Бір мезгілде (бір уақытта) жұмыс
істейтін ұңғылар қатарларының интерференциясына байланысты кезінде
формулалар мына түрге ие болады. Ji –қатарының қысым аймағы болады.
(18)
Сыртқы және ішкі кедергілер жолақ интерференция тәріздес формула
кеніштер үшін 7-ші, 8-ші теңдеулермен өрнектеледі. Ал, шеңберлі кеніштер
үшін 16-шы, 17-ші теңдеулермен өрнектеледі.
Мұнай мен су тұтқырлықтарындағы айырмашылықты ескеру
Интерференция формуласы (18) бір сұйықты жүйе үшін жазылған. Яғни
тұтыну нұсқасынан ұңғыға дейінгі аймақтың барлығы тұтқырлығы μ –ге тең, бір
ғана сұйықтан тұрады деп болжап, шығарады. Екі сұйықты жүйе кезінде яғни
қабат жағдайында мұнай мен судың тұтқырлықтары μн және μв әр түрлі мәнге
ие болғанда, ұңғылар шығымын осы формуламен есептеуге болады. Тек бұл жерде
мұнай мен су тұтқырлықтарының айырмашылығы сонымен қатар мұнайды ығыстыру
кезінде тиімді өткізгіштердің ауданын ескеру керек. Бұл есепті тұтыну
нұсқасынан 1-ші қатарға дейінгі аралықтағы сыртқы кедергілерді бөлу арқылы
шығаруға болады. 1-ші кезеңде мұнайлылық нұсқасын 3 бөлікке бөлеміз.
1-ші бөлігі тұтыну нұсқасынан мұнай нұсқасының бастапқы жағдайына дейінгі
аралық.
Мұнда:
2-ші бөлігі: мұнайлылық нұсқасының бастапқы жағдайынан ағымдағы
жағдайына дейінгі аралық.
3-ші бөлігі: мұнайлылық нұсқасының ағымдағы жағдайынан ұңғылар
қатарына дейінгі аралық.
Жолақ тәріздес кеніштер үшін келесі формула болады:
(23)
егер kв-k болса, онда

(24)
егер, болса, онда
(25)
мұндағы:
Lно – мұнайлылық нұсқасының жағдайынан бірінші қатарға дейінгі

қашықтық
Lн – мұнайлылық нұсқасының ағымдағы жағдайынан бірінші қатарға
дейінгі қашықтық
L1 болса L1+ L2 , L1+ L2+ L3 ,және сол сияқты болып өзгереді
Lно мен Lн – әуелі 2-ші қатар содан соң 3-ші қатардан және т.с.с
шығарылады

Шеңберлі тәріздес кеніш кезінде үш аймақ үшін жалпы түрде былай
жазылады:
(26)
егер , kв=k болса, онда
(27)
егер , болса, онда ,
(28)
мұндағы:
rн – бастапқы мұнайлылық нұсқаның радиусы
ro - ағымдағы мұнайлылық нұсқасының радиусы
r1 – 1-ші қатар радиусы
r2 – 2-ші қатар радиусы
Келесі кезеңдерде айнымалы болып, тек қана rн анықталады (мына нұсқа
есептеледі).

Игеру мерзімдерін анықтау

Ұңғы шығымын немесе түп қысымын анықтағаннан кейін, келесі кезеңде
игеру мерзімі есептеледі. Игерудің толық мерзімді мұнайлылық нұсқасы
жекелеген уақыт ішінде орын аыстыруынан тұрады, яғни мұнайлылық нұсқасының
бастапқы жағдайынан бастап ұңғының 2-ші қатарының сызығына дейін және
ұңғының 1-ші қатарынан ұңғының 2-ші қатарына дейін және т.с.с жер.
Мұнайлылық нұсқасының 1-ші жазықтығынан 2-ші жазықтығына өту, яғни орын
ауыс тыру уақыты (кезең ұзақтығы) мына теңдеу бойынша анықталуы мүмкін.

мұндағы:
Qзап.i – (i=1,2, ... ,n) кезіндегі алынатын мұнайдың өндірістік қоры
qi – i-кезеңіндегі ұңғылардың жалпы шығымы
x – i-кезеңінде өндірілетін сұйықтағы су көлемінің мөлшері, %
жолақ тәрізді ұңғылар тәріздес:
1) Qзап.i=BhLimρη
2) Qзап.i=π(r2i-1-r2i)Lmρη
Кенішті игерудің толық мерзімі:

Су мұнай аймағындағы екі фазалы ағынды есептеу

Эксперименттік және теориялық зерттеулер көрсеткендей су-мұнай шек
аралығы шегінен мұнай нұсқасының бастапқы жағдайдағы орнына дейін мұнай мен
су үшін фазалық өткізгіштігі абсолюттік өткізгішке қарағанда едәуір төмен
болатын су-мұнай қоспасының қозғалмалы аймағы болады. Сондықтан нақтылы
жалпы фильтрациясының кедергілер поршенді ығыстыру схемасы бойынша
есептелген фильтрация кедергісі ерекшеленеді. Бұл анықталатын шығындар мен
қысымдар шамасына елеулі өзгеріс енгізеді. Эксперименттік және теориялық
зерттеулер көрсеткендей қарасты қимадағы мұнай мен судың құрамын суретте
көрсетіліп белгіленген мына келесі тәуелділіктермен анықтауға болады.

ρв- жыныс қуыстарының суға қанығуы

Мұнайды сумен ығыстыру кезіндегі қанығушылықтың өзгеру қисығы

ρсв – байланыс су мөлшері (қуыста қалған су мөлшері)
ρно- соңғы қалдықты мұнай қанығушылығы (қуыста қалған мұнай
қанығушылығы)
V – су-мұнай шекарасының бастапұы жағдайынан бастап
есептегендегі қабат көлемі.
Мұнайды сумен ығыстыру кезінде су-мұнай қоспасының нақтылы пайда болу
аймағы аралығында мынандай қатынас болғанда келесі формуланы қабылдаймыз:
; 1≤μо≤10
мұндағы:
Z= ρв- ρно
Q(t) – қабатқа енген судың жалпы мөлшері
сонда жолақ тәрізді кеніш үшін толық фильтрациялық кедергі мынандай болады

- қарастырылатын нүктедегі мұнайдың қанығушылығы
lн – жолақ тәрізді кеніштерде су-мұнай шекарасының бастапқы

жағдайына дейінгі қашықтық
lф – су-мұнай шекарасы шегінің ағымдағы жағдайына дейінгі қа-
шықтық
Су-мұнай шегіндегі қанығушылықты сипаттайиын Zф шамасын мына
формула бойынша анықтауға болады:

rн – су-мұнай шекарасының бастапқы жағдайының радиусы
rф -су-мұнай шекарасының шегінің ағымдағы жағдайының
радиусы

Айдау үрдісінің есептері

1.Айдау ұңғыларының орналасуы
Айдау ұңғыларының орналасу сызығын негізінен технологиялық және
геологиялық сипаттамалар бойынша анықтайды. Есептің негізгі мақсаты айдау
аймағы мен өнімді алу арасында едәуір тиімді байланыс орнататын және
мұнайды сумен тепе-тең ығыстыруды қамтамасыз ететін айдау ұңғысының тиімді
орналасуын таңдау. Бірақта мұндай жылжу мұнайлық нұсқаның қозғалысын тепе-
теңдігінің бұзылуына әкеледі. Эксперименттік зерттеулер көрсеткендей
тұтқырлығы тең біртекті қабаттарда жолақ тәрізді кеніштердің мұнайлылық
нұсқасы әдетте өз өзіне параллелді орын ауыстырады деп есептейміз.
егер де
мұндағы:
x – айдау сызығынан мұнай нұсқасының бастапқы жағдайына
дейінгі қашықтық
2δн – айдау ұңғылар арасындағы қашықтық
а – айдау сызығы мен сыртқы пайдалану қатарының ұңғылары
орналасуына дейінгі қашықтық
Теңдеу анализі көрсеткендей болуы айдау ұңғыларының өзара
қашықтығына байланысты
Нақты қабаттар біртекті болмағандықтан осыған сәйкес типті айдау сы-
зығының орналасуы алшақ болғанның өзінде де мұнайлылық нұсқаның жылжи-
тын,орын ауыстыратын пішінінің қисаюы осыған байланысты. Ұңғыларға әр түрлі
қарқынмен су айдау арқылы мұнайлылық нұсқасының қозғалысының реттеуге
мүмкіншілігі мол.

Айдау қысымын таңдау
Айдау ұңғысындағы айдау қысымының шамасы олардың санына байланысты
болады. Түп қысымы үлкен болған сайын соғұрлым айдау ұңғылары аз болады,
бірақ әрбір 1м3-қа айдалатын сұйықтың қысымын арттыру үшін энергияның
белгілі мөлшерін шығындау қажет және ізінше су айдаудың шы-ғындары өседі.
Айдау қысымының азаюы айдау ұңғыларының санының көбеюіне әкеледі. Бұл өз
кезегінде бұрғылау және айдау ұңғысының, бұрғылау және айдау ұңғыларын
меңгеру қысымының ждфлвкоапелоудл. Шын мәнінде су айдаудың ең аз шығындарын
қамтамасыз ететін анықталған саны. Ұңғылардың анықталған саны және
сораптардың шығару барысындағы анықталған қысымы болады.
Қабат қысымын ұстауға кететін шығындар:
З=Зэ+Зскв+Зобсл+Заморт (1)
мұндағы:
Зэ – энергетикалық шығындар
Зскв – ұңғыларды бұрғылау және меңгеру құны,(шығыны)
Зобсл – ұңғыларға қызмет ету шығындары
Заморт – амортизациялық шығындар
Энергетикалық шығындарды былай анықтаймыз:
(2)
мұндағы:
Pну – айдау ұңғысының сағасындағы қысым, Мпа
Qн – қабатқа айдалатын сұйық мөлешері,
t – айдау ұңғыларының ұзақтығы
ω – 1м3 судың қысымын 1Мпа-ға арттыру үшін қажетті энергия
мөлшері
Сэ – электр энергиясының құны
η – сорапты қондырғының ПӘК-і
Ұңғыны бұрғылау құны:
Зскв=nнсскв (3)
мұндағы:
nн – айдау ұңғысының саны
Сскв – бір ұңғының бұрғылау құны (орта есеппен)
Қызмет ету құны мен амортизация:
Зобсл+Заморт =const (4)
(5)
(6)
мұндағы:
Qн – жалпы қабатқа айдалған су мөлшері,
qн – айдау ұңғысының қабылдағыштығы,
К – айдау ұңғысының қабылдағыштығының
коэффициенті,·Па
Pст - айдалған су бағанасының қысымы, Па
Pтр –үйкеліске кететін қысым, Па
Pнаг – айдау қысымы,сораптың шығар басындағы қысым, Па

(2) және (5) формулаларын қарастыра отырып, мынаны жазамыз:
(6)
Ең аз шығын мәнін табу үшін Pнаг-дан туынды шығынды табамыз

(7)
Айдаудың жалпы көлемін анықтау
Айдаудың жалпы көлемі кеніштің сұйық алу ыкегыенке қабаттық,
коллекторлық және серпімділік қасиетінен (нұсқаның сыртқы аймағындағы)
байланыста болады.
1)Егер айдау сызығындағы қысым бастапқы қабат қысымына тең болса,
онда айдаудың жалпы көлемі жалпы өнім алу мөлшеріне тең.
PнагPпл Qн=Qэ (9)
Qн=Qэ+ Qу (10)
Qу –нұсқаның сыртқы аймағына кеткен су мөлшері, яғни ысырап болған
соң
Егер де қабат пен сұйықтың серпімді күштерін ескермесек, бұл әсіресе өлшемі
кіші кеніштерде істеуге болады.
(11)

rнг – айдау сызығының радиусы
Егер де қабат пен сұйықтың серпімді күштерін ескермеуге болмайтын болса,
онда келесі формула қолданылады.
(12)
Qу – берілген уақыт мерзімінде ысырап судың көлемі
t – нұсқаның сыртқы қабатын сипаттайтын температура
ω(τ) – арнаулы уақыт мезгіліндеысырап судың өзгерісін анықтайтын
арнайы функция
τ –өлшеусіз уақыт
(13)
t-ның әртүрлі мәндерін бере отырып τ-дың бір қатар сәйкесті мәндерін
табамыз.Бұдан кейін графиктің көмегі арқылы шығынды содан кейін Qу берілген
уақыт мезетіндегі ысырап судың мәнін анықтаймыз.
Pпл Pнаг
(14)
мұнда :
(15)
Айдау ұңғысындағы орташа қабылдағыштығын анықтау
(16)
мұндағы:
kв – айдау ұңғысының түп аймағындағы суға арналған фазалық
өткізгіштік, әдетте 0,5-0,6к
к – абсолюттік өткізгіштік
h – қабат қалыңдығы
Pзн, Pн – айдау ұңғысының түбіндегі қысым мен айдау сызығындағы
орташа қысым
(17)
мұндағы:
H – ұңғының орташа тереңдігі
Pнаг – сораптың шығару басындағы қысым
Pтр – ұңғы оқпанындағы қысымның жасалуы
16-шы формуладағы қатынаста қабылдағышты анықтауға болмайды, өйткені ондағы
белгісіз шама бар
- жолақ тәріздес кеніш үшін
- сақина тәріздес кеніш үшін
, (18)
L – қарастырылып отырған участкенің ұзындығы
n – айдау сызығындағы қарастырылып отырған участкедегі
ұңғылар саны
qн – осы участкедегі айдалған судың көлемі
(18) және (16) формулаларды қарастыра отырып мынаны жазамыз:
(19)
19-шы теңдеу жуықтау ретімен есептеледі.16-шы формуладан айдау ұңғысы
қабылдағышының коэффициентін анықтауға болады.
δн – шамасы анық болмағандықтан оны жуықтап береді.Бұлай істеуге
толық мүмкіндік бар өйткені 20-шы теңдеуде δн log астында, ал 8-ші
теңдеуде k түбір астында орналасқан.
(20)

Мұнай-газ кеніштерін газ арынды режимінде игеру

Мұнай-газ кеніштерді мұнай мен газдың жату жағдайы бойынша және
мұнайлылық бөлігі мен газ шапкасы көлемдерінің қатынасы бойынша үлкен
айырмашылықтарымен ерекшеленеді.
1-ші түрі қанатты шоғырланған мұнай кеніші
2-ші түрі күмбезді шоғырланған кеніш
3-ші түрі арарлас болып келеді
Бұл кенішті пайдалану барысында су-мұнай шекарасынан газ мұнай шекарасы
жақындасуының нәтижесінде 1-ші және 2-ші түрге көшуі мүмкін.
Мұнай мен газдың жату жағдайларын пайдалану үрдісінің сипатын анық-
тайды. Оларды мұнай-газ кенішін игеру жүйесін таңдау кезінде ескеру қажет.
Игеру жүйесін таңдауға сондай-ақ мұнай шоғырлары мен газ шапкасы
көлемдерінің ара қатынасы мұнай шоғыры және биіктігі мен ені таза мұнай-газ
аймағының ені мұнайдың қозғалу коэффициенті және кенішті қоршаған судың
әрекеттілігі де әсер етеді.

Газ шапкасындағы тұрақты қысым кезінде мұнай-газ кен орнын игерудің
ерекшелігі

Қабатқа айдалатын газ кенішінің барлық өнімді бөлігіне бір қалыпты
таралады деп есептейміз газ және мұнай шығындары үшін материалдың балланс
теңдеуі мына түрге ие болады.
(1)
(2)
Қабатың газдылық бөлігінде мына шарт орындалуы тиіс:
(3)
мұндағы:
Ωн – қабаттықң мұнайлы бөлігінің ағымдағы көлемі
Ωг – газ шапкасының ағымдағы көлемі
αо – мұнайдағы газдың көлемді ергіштік коэффициенті
ρн – мұнайға қанығушылық
- мұнайға қаныққан аймақтағы орташа өлшенген қысым
Pг – газ шапкасының ағымдағы қысымы
Газ шапкасының көлемінің бастапқы мәнінен Ωог және ондағы қысым- ды
Pог ағымдағы Ωг-мен Pср-ға дейін 3-ші теңдеуді интегралдағаннан соң келесі
өрнекті табамыз:
(4)
Есептің беріген шарты бойынша кеніш тұйықталған болғандықтан онда
игеру барысында Ωн төмендейтіні, ал Ωг үлкейетіні түсінікті.Бұл кезде жалпы
көлем өзгеріссіз қалады, яғни :
Ω= Ωн+ Ωг=const (5)
Ωн= Ω- Ωг= Ω- (6)
Бастапқы қабат қысымы қаныққан қысымға (Pнас ) жақын болғандықтан газ
факторын жазуға болады
газ факторын былай жазамыз:
6-шы теңдеуге 1-ші және 2-ші теңдеуді қоямыз.
(7)
Тек қана мұнайлылық бөлігі пайдаланылатындықтан газ факторы былай
болады:
(8)
,
7-ші мен 8-ші теңтеуді теңестіре отырып және алынған теңсіздіктерді
Pог-нан Pср-ға дейін және Sон-нан Sн-ге дейін интегралдай отырып мынаны
алал- мыз:
(9)
Игеру барысында игеру ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.