Қабаттың мұнай берігіштігін артыру әдістері

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Жоғарғы инженерлік-технологиялық колледжі

Тақырыбы: Қабаттың мұнай берігіштігін артыру әдістері

Орындаған:Мунтиев А.Е
Тексерген: Сабыргалиева Н.М.

Орал-2023ж.

Кіріспе

Қазіргі уақытта мұнай мен газды өндіру ауқымы едәуір ұлғайды және күрделі геологиялық-физикалық жағдайлары бар кен орындарын игеруге енгізілуде, жер қойнауынан мұнай алудың толықтығын арттырудың аса маңызды проблемасы шешілуде.
Зерттеулер көрсеткендей, мұнай беру коэффициентінің орташа мөлшері ТМД-да 0,37 -- 0,4, ал АҚШ-та 0,33 құрайды (Торри мәліметтері бойынша). Еріген газ режимімен сипатталатын өткізгіштігі төмен коллекторлармен бүктелген қабаттардың мұнай беруі одан да төмен. М. Макет қолданыстағы әсер ету әдістерін қолдана отырып, экономикалық пайдалану шегіне жеткен қабаттардан алынатын мұнай көлемі қабатта қалған мұнай көлемінің 13 бөлігін құрайды деп санайды. Демек, сарқылған деп аталатын қабаттардағы қалдық мұнай қоры өте үлкен. Олар мұнай өндіру өнеркәсібінің сенімді резервін білдіреді. Орташа қорлары 0,7-0,8-ге дейінгі қабаттың мұнай беру коэффициентін арттыру жаңа ірі кен орындарын ашумен тең. Өндірілетін мұнай көлемінің оның қалдық қорларына қатынасының артуы өте маңызды және күрделі мәселе болып табылады. Алайда, отандық және шетелдік зерттеушілердің жұмыстары оны жақын арада шешуге болатындығын көрсетті.
Мұнай беру-қабаттан алынған мұнай мөлшерінің қабаттағы бастапқы қорларына қатынасы. Ағымдағы және соңғы мұнай беруді ажыратыңыз. Ағымдағы мұнай беру деп қазіргі уақытта қабаттан алынған мұнай мөлшерінің оның бастапқы қорларына қатынасы түсініледі. Мұнайдың түпкілікті шығуы-өндірілген мұнай мөлшерінің қабат игерудің соңында оның бастапқы қорларына қатынасы. "Мұнай беру" терминінің орнына "мұнай беру коэффициенті"термині де қолданылады.
Ұңғымалардың забой маңындағы аймағын бумен жылумен өңдеу.
Мұнай ағынының мөлшері мен алу қарқыны, ұңғыманың өнімділігі көбінесе ұңғыманың ұңғыма маңындағы аймағының жағдайына байланысты. Қабаттың кенжар маңындағы аймағының тиімді өткізгіштігі ерекше маңызға ие. Ұңғымаға сұйықтықтың радиалды ағынын ескере отырып, кенжар аймағының бірлігіне беттік белсенді компоненттердің ең көп саны келеді. Кенжар маңы аймағының өткізгіштігінің төмендеуі мұнайдағы парафин мен асфальт-шайырлы заттардың түсуіне, сондай-ақ олардың жыныс бетіне және ұңғыманың қабырғаларына түсуіне байланысты болуы мүмкін. Құм бөлшектерінің немесе қаңқаның басқа жыныстарының беттері сорғы-компрессорлық құбырлар қабырғаларының кедір-бұдырлы беттері сияқты кристалдану орталығы бола алады.
Мұнайдың беттік белсенді заттарының адсорбциясы нәтижесінде беттің молекулалық табиғаты өзгеріп, бастапқыда гидрофильді жыныстың гидрофобизациясы орын алуы мүмкін. Ф. а. Требиннің тәжірибелері көрсеткендей, температураның жоғарылауымен фильтрацияның әлсіреу құбылысы төмендейді және 60-65°C температурада көптеген мұнайлар үшін ол дерлік жоғалады. Температураның жоғарылауы мұнайдан парафин мен асфальт-шайырлы заттардың бөлінуіне жол бермейді. Аталған фактілер ұңғымалардың өнімділігін арттыру үшін төменгі ұңғыма аймағына жылу әсері маңызды әдістердің бірі болып табылатынын көрсетеді.
Ұңғымалардың өнімділігін арттыруға бағытталған қабаттың шектеулі аймағын жылыту мақсатын көздейді. Бұл ретте сүзу сипаттамалары жақсарады, мұнайдың тұтқырлығы төмендейді, тау жыныстарының сулануы өзгереді, мұнайдың қозғалғыштығы артады, еріген газ режимі белсендіріледі.
Шұңқыр аймағына жылу әсерін электр жылыту немесе бу айдау арқылы жүзеге асыруға болады. Буды қабатқа айдау оны өндіруші ұңғымаларға циклдік айдау режимінде, оларды біраз уақыт ұстап тұру және кейіннен сол ұңғымалардан өнімді іріктеу арқылы жүзеге асырылады. Бұл технологиямен ұңғымалардың шұңқыр аймағында мұнай бар қабатты жылытуға қол жеткізіледі, тұтқырлықтың төмендеуімен қатар қабат қысымы жоғарылайды, шұңқыр маңындағы аймақты шайырлы заттардан тазарту және оның өткізгіштігін қалпына келтіру жүреді, нәтижесінде ұңғымаларға мұнай ағыны артады, өнімнің ұңғыма оқпаны бойымен көтерілуі едәуір жеңілдейді, қабаттың охвысумен қамтылуы артады.
Буды қабатқа айдау кезеңінде ол негізінен қабаттың ең өткізгіш қабаттары мен үлкен тесіктеріне енгізіледі. Қабаттың қыздырылған аймағында қартаю кезінде қарсы ағынды капиллярлық сіңдіру арқылы сұйықтықтардың белсенді қайта бөлінуі жүреді: ыстық су мен бу аз өткізгіш пропластикаларға еніп, сол жерден қыздырылған мұнайды өткізгіш қабаттарғаесыстырады.
Пароциклді қабатқа әсер ету технологиясы үш операцияны (кезеңдерді) дәйекті түрде жүзеге асырудан тұрады.
1 кезең. Өндіру ұңғымасына екі-үш апта ішінде қабаттың тиімді мұнаймен қаныққан қалыңдығының бір метріне 30-100 тонна көлемінде бу айдалады. Бұл жағдайда оның құрамындағы мұнай қабатының қаңқасы қызады, барлық компоненттердің температуралық кеңеюі, шұңқыр аймағындағы қысымның жоғарылауы байқалады. Айдалатын будың көлемі қабат жағдайында мұнайдың тұтқырлығы неғұрлым көп болса және қабат қысымы неғұрлым аз болса, соғұрлым үлкен болуы керек.
2 кезең. Бу айдағаннан кейін ұңғыма "бу сіңдіруге" жабылады және бу конденсациясы мен қабаттағы қанықтылықты қайта бөлу үшін сақталады. Осы кезеңде бу, қабат жыныстары мен оны қанықтыратын сұйықтықтар арасындағы температура теңестіріледі. Қысым төмендеген кезде конденсация аймағына қабаттың астыңғы аймағынанесыстырылған мұнай асығады, ол жылыту кезінде тұтқырлықтың төмендеуі нәтижесінде қозғалмалы болады. Будың конденсациясы кезінде капиллярлық сіңдіру де жүреді-төмен өткізгіш аймақтарда мұнай сумен ауыстырылады.
3 кезең. Ұсталғаннан кейін ұңғыма өнімді іріктеу режиміне жіберіледі, онда пайдалану шекті рентабельді дебитке дейін жүргізіледі. Пайдалану процесінде қабаттың жылытылған аймағы салқындаған сайын ұңғыманың шығыны біртіндеп азаяды. Бұл процесс ыстық конденсат көлемінің төмендеуімен бірге жүреді, бұл бұрын бу алып жатқан аймақта қысымның төмендеуіне әкеледі. Бұл жағдайда пайда болатын депрессия осы аймаққа мұнай ағынына ықпал ететін қосымша фактор болып табылады.

Бұл операциялар (қадамдар) бір циклды құрайды. Әр циклдің фазалары, сондай -- ақ бу айдау көлемі (қабаттың тиімді қалыңдығының 1 м-ге) - шамалар тұрақты емес және максималды әсер алу үшін циклден циклге өзгеруі мүмкін.
Ұңғымаларды бу-жылу өңдеуді жүзеге асыру кезінде тау жыныстары жылу алмастырғыш ретінде әрекет етеді және бу айдау процесінде жинақталған жылуды мұнай қабатынан ұңғымаға сүзу кезінде тиімді пайдалануға ықпал етеді. Сонымен қатар, бумен жылыту кезінде кенжар маңындағы аймақты парафин мен асфальт-шайырлы шөгінділерден тазарту жүргізіледі.
Будың циклдік айдауына қабаттың реакциясы көбінесе коллекторға байланысты. Мұнайдыесыстырудың басым механизмі гравитациялық дренаж болып табылатын қалың, тік құлайтын қабаттарда 10 немесе одан да көп цикл жүзеге асырылуы мүмкін. Өндіру еріген газ режимінде жүзеге асырылатын жұмсақ қабаттарда қабат энергиясы тез таусылып, бумен өңдеу циклдерінің санын 3-5-ке дейін шектейді.

Іс жүзінде буды айдау кезеңі әдетте бір аптаға тең, сирек үш аптадан асады, ал экспозиция кезеңі қабаттың сипаттамаларына байланысты 1-4 күнге созылады, кейде одан да көп. Жоғары дебитпен кейінгі өндіру 4 айдан 6 айға дейін созылуы мүмкін, содан кейін жұмыс циклі қайталанады.
Пароциклді әсер етудің тиімділігінің маңызды экономикалық көрсеткіші паронефть факторы болып табылады, оның мөлшері 2 тт аспауы керек.
ПЗС жылыту сонымен қатар ұңғыманың ұңғымасына жылыту құрылғысын - электр пешін немесе арнайы батырылатын газ оттығын түсіру арқылы жүзеге асырылады.
Алайда, тау жыныстарының төмен жылу өткізгіштігіне байланысты электр жылыту азды-көпті маңызды аймақты жылыта алмайды, ал артық температурасы 40 °C изотерма радиусы, есептеулер мен зерттеулер көрсеткендей, 1 м-ге әрең жетеді.

Салқындатқышты айдау кезінде жылыту аймағының радиусы 10-20 м дейін жеткізіледі, бірақ бұл үшін стационарлық қазандық қондырғылары - бу генераторлары қажет. Арнайы кабель-кабельдегі ұңғымаға ПЗС мезгіл-мезгіл электр жылытуы кезінде қуаты бірнеше ондаған кВт электр жылытқышы қажетті тереңдікке түседі. Қуаттың жоғарылауы жылытқыштың орналасқан жеріндегі температураның 180 - 200-ге дейін көтерілуіне әкеледі (с, Кокс мұнайынан пайда болады.
ПЗС-ны мезгіл-мезгіл жылыту үшін ЗИЛ-157Е өтімділігі жоғары автомобильдің негізінде СУЭПС-1200 ұңғымаларын өздігінен жүретін электр жылыту қондырғысы құрылды. машинада барабаны бар және автомобиль қозғалтқышынан жетегі бар каротаж лебедкасы орнатылды. Сыртқы диаметрі 18 мм болатын ұзындығы 1200 м ктнг-10 кабель-арқан барабанға оралады. кабель-арқанның қимасы 4 мм2 болатын үш негізгі өткізгіш өзегі және қимасы 0,56 мм2 болатын үш сигналдық өзегі бар. Өзектердің бұралуы 100 кН кабельдің үзілу күшіне арналған резеңкеленген лак матамен және жүк көтергіш өріммен оралған.
8 н. кабельдің 1 м салмағы бір осьті тіркемеде мұнайды ұңғымалардан айдау кезінде қолданылатын орталықтан тепкіш электр сорғыларына арналған қондырғыдан автотрансформатор мен басқару станциясы орнатылды.
СУЭПС-1200 қондырғысының жиынтығына үш ұңғымаға қызмет көрсетуге арналған осындай үш тіркеме, сондай-ақ сағалық қол көтергіштен, блок-баланс штативінен, сағалық кабель қысқыштарынан және басқа жабдықтардан тұратын қосалқы жабдық кіреді. Қыздыру элементінде балқытылған магний оксидімен толтырылған диаметрі 11 мм болатын үш U-тәрізді қызыл мыс түтіктері бар. Түтіктерде нихром сымының спиралы орналасқан.

Жылыту түтіктері механикалық зақымданудан қорғау үшін металл қаптамамен жабылған. Жылытқыштың сыртқы диаметрі 112 мм және ұзындығы 2,1 м, қуаты 10,5 кВт және ұзындығы 3,7 м, қуаты 21 кВт. Электр жылытқыштың жоғарғы бөлігінде кабельдің сигналдық өзектеріне қосылған термопара орнатылады, оның көмегімен беткі қабаттың температурасы және бүкіл жылыту процесі тіркеледі. Ұңғыманың сағасында кабельдік арқан басқару станциясына және коммерциялық төмен вольтты (380 В) желіге қосылатын автотрансформаторға қосылады.

Сурет. 21-ұңғыма электр жылытқышы:

1-Кабельді бекіту; 2 - сым жолағы; 3 - кабель-кабель; 4 - жылытқыштың басы; 5 - асбест өрімі; 6 - қорғасын құю; 7 - қысым гайкасы; 8 - терминал қуысы; 9 - жылытқышпіс түтіктер.

ПЗС электр жылытуды қолдану тәжірибесі көрсеткендей, кенжардағы температура үздіксіз жылытудың 4-5 күнінен кейін тұрақтанады. Кейбір жағдайларда тұрақтандыру 2,5 күнде болады.

Сурет. 22-электр жылыту кезінде ұңғыманың кенжарларындағы температураның өзгеруі: 1-21 кВт; 2 - 10,5 кВт; 3, 4 - 21 кВт; 5, 6, 7-10,5 кВт.
1, 2 қисықтар - Арлан кен орнының ұңғымалары үшін, қалғандары - Ишимбай кен орны үшін.

Ұңғыма оқпанындағы температураны өлшеу қыздырылған аймақ электр жылытқышы орнатылған жерден шамамен 20-50 м жоғары және 10-20 м төмен таралатынын көрсетті. Бұл қыздырғыштың үстіндегі бағандағы сұйықтықтың әлсіз айналымы нәтижесінде жылудың конвективті тасымалдануына байланысты. Өзбекстандағы ПЗС коммерциялық электр жылытуларының мәліметтері бойынша, қуаты 10,5 кВт жылытқышпен 5-7 тәуліктік жылытудан кейін және оны өшіргеннен кейін кенжардағы температура шамамен 3-5 °Ссағ жылдамдықпен төмендейді, сондықтан электр жылытудан кейін ұңғыманы жұмысқа жіберу кідіріссіз қажет.
Жылыту әсері шамамен 3-4 айға созылады. Қайта қыздыру тиімділіктің төмендеуін көрсетеді.

Өзбекстандағы 814 электр жылыту нәтижелері бойынша 66,4% тиімді болды, бұл ретте бір табысты өңдеуге 70,3 тонна қосымша өндірілген мұнай алынды. Башқұртстандағы 558 электр жылыту нәтижелері бойынша 64,7% тиімді болды, әр тиімді өңдеуге 336 тонна қосымша мұнай алынды.
Сахалин мұнайында 670 операция бойынша орташа тиімділік 1 өңдеуге 63 тонна қосымша мұнайды құрады.

Мұнай беруді арттырудың жылу әдістері

Қабаттардың мұнай өндірісін арттырудың жылу әдістерімен (PUP) коллектор мұнайдың тұтқырлығын төмендету жәненемесе оны буландыру үшін қыздырылады. Екі жағдайда да мұнай жылжымалы болады және оны өндіруші ұңғымаларға тиімдірек бағыттауға болады. Қосымша жылудан басқа, бұл процестерде қозғаушы күш (қысым) пайда болады. Екі перспективалы әдісі термиялық ҚМА: айдауға қатты қыздырылған сулы бу және әдісі внутрипластового қозғалыстағы ошақ жану.

Мұнайды қызып кеткен буменыстыру

Будың жасырын жылуының арқасында су буы ыстық суға қарағанда айтарлықтай жоғары жылу құрамына ие. Егер 148,9°С температурада судың құрамында 628 кДж кг жылу болса, онда сол температурада қаныққан бу -- 2742 кДжкг, яғни 4 еседен астам. Бірақ бұл бу қабатқа судың бірдей мөлшерінен 4 есе көп жылу береді дегенді білдірмейді. Егер қабат температурасы 65°C болса, онда 148,9°C дейін қыздырылған 1 кг су 356 кДж қабатқа, ал 1 кг бу сол жағдайда 2470 кДж құрайды, яғни.шамамен 7 есе көп. Сондықтан, будың көмегімен қабатқа айдалатын агенттің салмағының бірлігіне есептегенде жылудың едәуір мөлшерін қосуға болады. Сонымен қатар, бірдей жағдайларда 1 кг бу 25-40 есе көп көлемді алады және ыстық суға қарағанда мұнайдың көп мөлшерінесыстыра алады.

Мұнай қабатына бу айдау кезінде бу мен ыстық конденсаттың қоспасы болып табылатын қаныққан ылғалды бу қолданылады. Қабатқа айдалатын будың құрғақтық дәрежесі 0,3-0,8 шегінде болады. Қысым мен температура бірдей болған кезде бу массасының ыстық су массасына қатынасына тең будың құрғақтық дәрежесі неғұрлым жоғары болса, ыстық сумен салыстырғанда оның жылу мөлшері соғұрлым жоғары болады. Мысалы, 10 МПа қысым мен 309°С температурада құрғақтық дәрежесі 0,6 болатын ылғалды будың жылу мөлшері ыстық суға қарағанда 1,6 есе көп.
Қабаттағы жылудың таралу процесі және су буының қабатына айдау кезінде мұнайдың вытысуы ыстық суды айдауға қарағанда күрделірек. Бу мұнай контурының ішінде орналасқан бу айдау ұңғымалары арқылы қабаттарға айдалады, Мұнайды алу өндіруші ұңғымалар арқылы жүзеге асырылады.
Қатты қызған буды айдау кезінде қабаттан мұнай алу механизмі температураның жоғарылауы нәтижесінде қабатта болатын мұнай мен су қасиеттерінің өзгеруіне негізделеді. Температураның жоғарылауымен мұнайдың тұтқырлығы, оның тығыздығы мен фазааралық қатынасы төмендейді, ал булардың серпімділігі жоғарылайды, бұл мұнай өндіруге жағымды әсер етеді. Мұнай өндірудің артуына көмірсутектердің ішінара қысымын төмендету арқылы булану процестері де ықпал етеді. Парциалды қысымның төмендеуі булану аймағында су буының болуымен байланысты. Қалдық мұнайдан жеңіл компоненттер буланып, бу аймағының алдыңғы шекарасына жеткізіледі, онда олар қайтадан конденсацияланып, мұнай білігінде ериді, мұнайдың қосымша өсуін қамтамасыз ететін еріткіш жиегін құрайды. 375°C температурада және атмосфералық қысымда 934 кгм3 мұнайдың 10% - на дейін тазартуға (тазартуға) болады.

Бу-жылу әсерімен (ПТВ) қабатта үш тән аймақ пайда болады: мұнайды буменесыстыру аймағы; ыстық конденсат аймағы, мұнда мұнайды термиялық емес жағдайларда суменесыстыру механизмі жүзеге асырылады және жылу әсерімен қамтылмаған аймақ, мұнда мұнайды қабат температурасындағы суменесыстыру орын алады (сурет.31). Бұл аймақтар ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.