Мұнай кен орындарын игеру

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

1. Мұнай кен орындарын игеру . . . 3

2. Қабатқа ықпал жасамай мұнай кен орнын игеру . . . 6

2. 1 Серпімді суарында режиммен игеру . . . 9

2. 2 Ерітілген газ режимінде игеру . . . 9

3. Қабатқа әсер етіп, мұнай кен орнын игеру . . . 11

Мұнай кен орындарын игеру

Игеру объектісі - жер қойнауынан кен көлемдегі белгілі топ ұңғымалармен өндірістік көмірсутектер қоры бар, геологиялық құрауларды (қабат, массив, жиынтық қабаттар) бөліп қарастыру. Егер кен шегіндегі барлық түсініктеме бір мағыналы болады. Көп қабаттарды бір оъектіге жатқызсақ, металл, құбыр және басқа материалды үнемдеуге мүмкіндік береді. Бірақ, басқа жағынан, қабаттардың саны көбейген сайын технологияық жағынан әрбір жеке қабаттан мұнай мұнай өндіру үрдісі қиындай бастайды және көп жағдайда мұндай объектісінің бергіштігі өте жылдам төмендейді.

Объектілерді айырып қарастырғанда келесі мәліметтерді ескеру керек:

Жыныс - коллекторлардың геологиялық, физикалық қасиеттері. Қабаттардың қасиеттерінің, бірдей және жайылым көлемі, бір жерде орналасқан, орта параметрлері, бір игеру объектісіне кірістіруге болады. Мұның бәрі объект бойынша, жалпы мұндай бергіштікті азайтады.
Мұнай, су және газдардың физикалық, химиялық қасиеттері. Мұнайдың қасиеттері бірдей емес қабаттарды бір объектіге біріктіру орынды болмайды, өйткені өнім алу үшін өндіру технологиясында, ұңғымаорныластыру сызба нұсқасы және олардың сандары әртүрлі болу керек. Мұнайлардың компоненттік құрамдары, жеке қабаттарды игергенде, бөлек объект деп, өзін жеке қарастыруға себеп болуы мүмкін. Осы мәселені шешуге қабат суларының физакалық, химиялық қасиеттерінің елеулі мәні бар. Мысалы, қасиеті белгілі қабат суын, қабат ішіне су ендіргенде, химиялық реакциялар болуы мүмкін, олардың нәтид\жесінен сұйықтықтардың сүзгілік шарттары кемиді.
Көмірсутектердің фазалық жағдайлары және қабаттар режимі (тәртібі) . Геология-физикалық қасиеттері ұқсас екі қабатты алсақ, оның біреуінің көлемі үлкен, газ бөркімбесі болса, екіншісінде серпімді су арынды режим болады. Мұндай жағдайда, оларды бір объектіге біріктіруге нәтижелі емес, өйткені, оларды игеруге ұңғыма орналастыру схемасы және мұнай мен газ өндіру технологиясы әртүрлі болуы қажет.
Ұңғымалардың техникасы мен технологиясы. Бірнеше қабаттарды бір игеру объектісіне біріктіру, ұңғымадағы сұйықтарды жоғары көтеруді қазіргі қолданатын ұңғыма, құралдары және пайдалану технологиясы қамтамасыздандыра алмайды (тіпті пайдалануға болмайды) .

Игеру жүйесі - инженерлік шешімдердің өзара байланысты жиыны: объектілерді сайлау және оларды игеру ретін белгілеу; негізгі және резерв фондыларынан пайдалану және айдайтын ұңғымалардың санын, ара қатынастығын және орныластыруын анықтау; жер қойнауынан мұнай мен газдарды шығару мақсатымен қабатқа ықпал жасау әдісін дәлелдеу; игеру үрдісін басқару және бақылау әдістерін анықтау; жер қойнауын және айналадағы ортаны қарғау.

Жер қойнауынан мұнай шығару технологиясы қабат ішіндегі мұнай мен газды қозғалтатын механизмімен анықталады. Табиғи жағдайда газ бүркембесіндегі немесе мұнайдан бөлінген газ бен су мнайды ығыстырады. Игеру технологиясының тиімділігі мұнай қорының өндіру толықтығымен сипатталады. Қабаттың мұнай бергіштігін көбейту мақсатымен, оларға әртүрлі ықпал жасау әдістерін қолданады: су, газ, әртүрлі химиялық реагенттер, жылу тасушылар айдау, қозғалмалыжану фронтын тудыру т. б.

Кен орнын игеру үрдісін пайдалану және айдайтын ұңғымалардың, жалпы санын және ара қатынастарын, олардың алаңдағы өз ара орналасуын өзгертіп, оларды пайдалану үрдісін, ұңғымалар жұмыстарының әртүрлі режимін белгілеп реттейді.

Мұнай кен орнын игеруді реттеу - өнімді қабаттан пайдаланатын ұңғыма түбіне қарай, сұйықтардың қозғалыс үрдісін басқару. Оның мақсаты, әрбір қабаттан және кен орны бойынша, игерудің әрбір сатысында, барынша көп мұнай өндіруге жетуге болады.

Мұнай өндірудегі, барлық технологиялық операциялар, жұмыс істеу қабілеттері мұнай өндіруді көбейтуге және игеруді реттеу мақсаттарын шешуге бағытталған.

Мұнай кен орнындағы игеру үрдісіне болып жатқан түрлі геология-физикалық жағдайлар, мұнай алудың әртүрлі технологиясын және игерудің әртүрлі жүйелерін қолдануын талап етеді.

Қабатқа ықпал жасамай мұнай кен орнын игеру

Қабаттың табиғи режим жұмыстары, мұнай кен орнын игерудің негізгі көрсеткіштері, өзгеру заңдылықтарын білу, мұнай беру механизмдерінің және игеру үрдісінің тиімділігі, әртүрлі геологиялық, физикалық шарттардың әсерліктерін зерттеу.

Серпімді суарында режиммен игеру

Өнімді қабаттың қуыс ортасында сіңген қабат қысымдары әсерінен, су, мұнай еріген газдар, бірге сығылған жағдайлар болады. Жыныстардың қатты қаңқасы жоғары орналасқан, жыныстар қалыңдықтары тау қысым әсерінен жүктелген. Сығылған сұйықтар осы жыныстардың салмақтарына, өздерінің қабаттағы қуыстық ортаны ұлғайтуға қарсыласады.

Пайдалану ұңғымаларын жұмысқа жібергенде маңындағы ұңғыма түбіне жақын бөлшектердің қысымы азаяды, сонымен қатар Гук заңына байланысты сұйықтар көлемі көейеді және қуыстық көлемі қысқарады. Осы механизмдердің бірге пайда болуы пайдалану ұңғымаларына сұйықтардың ағуына мүмкіндік береді. Сонымен, коллекторлардың серпімді қасиеттері және оларға сіңірілген сұйықтар мұнай ұңғымаларына ығысуға әсер ететін қозғалма күштерін белгілейді.

Сұйықтарды алған сайын бір немесе топ ұңғымаларды пайдаланғанда қабаттағы қысым азаяды, қабат бойынша жайылады, бірден бірге осы аумақтан алыстап басқа ұңғымаларға жайылмалық шапшаңдылығы В. Н. Щелкачев формуласы бойынша пьезоөткзгіштік коэффициентін есптейді:

χ=

мұнда, k - өткізгіштік коэффиценті;

μ - сұйықтардың динамикалық тұтқырлығы;

β - қысым бірлік өлшемге азайғандағы қабаттың бірлік өлшемдегі көлемінен алынатын сұйықтар мөлшерін сипаттайтын қабатың серпімді сыйымдылық коэффициенті.

β=mβ _ж + β _с

мұнда, β _ж және β _с сұйықтар мен қуыстық ортаның сыйымдылық ұлғаюы коэффициенттері.

m - кеуектілік.

Төмендеген қысымдардың жайылма аумағының шекаралығын Э. Б. Чекалюк формуласымен бағалайды:

R(t) r _с +

мұнда, R(t) - ұңғыманың әсерлік шарт радиусы,

r _с - ұңғыма радиусы;

t - ұңғыманы жұмысқа қосқаннан кейінгі уақыт.

Қысым азайған аумақтың шекаралық сыртында, басқаша айтқанда R≥ R(t) ; қысым алғашқы мағыналы болады және сұйықтар қозғалмайды. Серпімді режимнің фазасының уақытымен сәйкес мезгілде қысым аз аумақ қабаттың шекарасына жетеді. Осы кезде кеніштің қысымы қанығу қысымынан азаймаса, барлық сұйық тек қана серпімді күштермен өндіріледі. Қысымы азайған аумақ өнімді қабаттың мұнай қаныққан бөлшегінен басқа, оның суланған обылысына жайылады.

Алдағы кезде қозғалма күштер механизмі қабат шекарасындағы геологиялық шарттармен байланысты. Егерде, өнімді қабат коректену обылысымен гидродинамикалық байланыста болмаса, келешекте өнім серпімді күштермен игеріледі. Мұндайда қысым өнімді қабаттың барлық көлемінде кемиді. Кейбір жағдайларда өткізбейтін шекараларда мұнайлы шекаралармен сәйкес келеді немесе оларға жақын орналасады. Мұнай кеніші бекітілген болады. Бұл жағдайларда серпімді күштерінің қоры айтарлықтай болмайды және сұйықтар өндіруі қысымның шапшаң азаюымен бірге жүреді. Тұйық-серпімді режим ертінді газ режиміне жылдам көшеді, мұнай беру 30% аспайды.

Мұнай кеніші қабаттың байтақ су қаныққан облысымен қоршалған болса, су серпімді күш арқасында қабаттың мұнай қаныққан жеріне кіреді және мұнайды ұңғыма түбіне ығыстырады. Олар жоғары мөлшері мұнай беруде қамсыздандырады және кеніш игеруге тиімді болады.

Егер өнімді қабат қоретену облысымен гидродинамикалық байланыста болса, серпімді фазасынан кейін су арынды болады. Мұндайда ұрдіс екі түрлі болуы мүмкін. Бір жағдайда қабатқа қоректену облысынан келетін судың шығыны сұйықтардыңөімін толық теңдестірсе, қабаттық қысым тұрақтандырылады, басқаша айтқанда, бір қалыпты екпінмен сұйықтарды өндіреді, кеніштегі қысымдар одан азаймайды (кемімейді) . Басқа жағдайларда қоректену облысындағы сулардың шығыны қабаттан алынған жиынтық сұйықтардардан кем болса, игеру үрдісімен бірге қабаттың барлық көлемінде қысым азаяды.

Осы келтірілген қорытындыларды дәлелдеу үшін серпімді күштердің сарқылу теңдеуін қолданамыз:

q _ж - w _в = -V _n β

мұндағы, q _ж - барлық ұңғымалардың жиынтық дебиті;

V _n - қабат көлемі;

w _в - коректену облысынан сулардың келу облысы;

p - қабат көлемі бойынша орташа қысым

Осы теңдік бойынша, q _ж = w _в = 0; q _ж > w _в , болғанда, қысым азаяды, q _ж < w _в қабатқа су айдау жағдайына сәйкес кеніштегі қысым көбейеді.

Ерітілген газ режимінде игеру

Егер де әртүрлі геологиялық, физикалық жағдайлар салдарынан қабаттың мұнайлы бөлшегі гидродинамикалық қабаттың суарында жүйесімен байланысты болмағанда осындай кеніште қысым қанығу қысымына тең болған мезгілден бастап ерітілген газ режиміне ауыса бастайды.

Мұндайда, мұнай қаныққан қабаттың барлық көлемінде ерітінді газ бөліне бастайды. Бөлінген газдардың мөлшері төмендеген қысымды қанығу қысымға қарастырғанда тура тіке байланысты. Қуыстық көлемінде ең газы көп қабаттық белдемдер пайдалану ұңғымалардың айналасында жинақталады.

Қабаттың қуыстық көлемінде бос газдардың көпіршіктері пайда болғанда, физикалық қасиеттері ұқсас емес бір шамада екі фаза болады - сұйық және газдылы. Газ көпіршіктерінің мөлшері, өлшемі кішкентай болғанда немесе қуыстық көлемінің газқаныққандығы аз болғанда (10% дейін) газ фазасы қозғалмайды, сол мезгілде сұйық фаза-қалдықты ерітілген газы бар мұнай қозғалады. Бірақ көпіршіктер пайда болғаны, сұйықтың қозғалуының кедергілігін арттыра түседі және мұнайлы қуыстар көлемін айтарлықтай азайтады. Соның нәтижесінде қабаттың барлық көлемінде жайылған қозғалмайтын газ қысым азайғандықтан көлемін ұлғайтып, мұнайды пайдалану ұңғымаларына қарай ығыстырады. Мұндай жағдайда мұнай өнімі көбейеді, сонымен бірге газ факторы бір қалыпта болды немесе аздап алғашқы мөлшерінен азаяды.

Қабаттың қуыстық көлемінің газғақанығуы 10-20% болғанда, бөлшек көпіршіктер бірігіп, үзілмес газ фазасын құрастырады да, сұйық фазасымен бірге қозғала бастайды. Газ қозғалмалығы көбірек фаза ретінде, мұнайдан жылдамдау қозғалып келіп, оны ығыстырады. Бірден-бірге газқанығуы көбейген сайын мұнай қозғалысы жылдам азая бастайды. Осы нәтиже бойынша, қысым бірден-бірге азайған сайын мұнай өнімі төмендейді, газ факторы өте шапшаң көбейеді. Көбейе берген газ өнімі қысымның азаю үрдісінің қарқынын күшейтеді, соның әсерінен қабаттық күштер шапшаң әлсірейді.

Содан кейін белгілі бір уақытта ерітіндіден шыққан газ ұңғымадан игеріліп шыққан газдың мөлшерін толтыруы тоқталады. Газ факторы өзінің жоғарғы дәрежелік мөлшеріне жетеді, содан кейін азая бастап, мұнай өнімінің екпінін кеміте береді.

Сонымен ерітінді газ режимінде қабат қысымының шапшаң төмендеуімен, мұнай өндіруі қарқыны да азаяды, газ факторы өседі де, одан кейін азаяды.

Осындай режимде мұнай кенінің үрдісінің төмен технологилық тиімділігі, қабатқа су айдағанда, оның ішінде қанығу қысымындай қалыпты қысым ұстау, мақсатпен игерудің жүйесін пайдалану керек.

Қабатқа әсер етіп, мұнай кен орнын игеру.

Су айдау жүйелері.

Нұсқаның сыртынан су айдау - әлемдік тәжірибеде, Туймазы мұнай кенінде меңгерілген, алғашқы жүйелердің бірі. Оның өзгерісі - айдайтын ұңғымалары кен көлемінің сырт жағынан мұнайлы нұсқаның сыртқы шекарасына жақын бұрғыланған. Пайдалану ұңғымалары қатар-қатар мұнайлы нұсқасының ішкі жағында, жарыспалы орналастырылған. Нұсқа сыртындағы жүйені ендіру тәжірибесі еліміздің көп кендерінде қолданғанда игеру үрдісінің тиімді екенін көрсеті, егер сумұнайлы белдемнің ені үлкен болмаса, қабаттың коллекторлық қасиеттері жақсы болса, құрамының қарапайым да бөлек.

Нұсқа ішімен су айдау . Бұл жүйенің ерекшелігі, айдайтын ұңғымаларды кеніштің таза мұнайлы бөлігіне орныластырады. Алғашқы әлемдік тәжірибе де, Татарстанда Ромашкин кенінде, Қазақстанда «Өзен» кен орнында игерудің дербес объектілерінде қатар-қатар ұңғымалармен қабаттарды бөлек алаңдарғ бөліп, нұсқа ішімен су айдау жүйесі жобаланған және енгізілген.

Суды бөлшектеп айдау - айдайтын ұңғыма жарыспалы түзу сызықты қатар-қатар ереже ретінде құрылымның ұзынды белдігіне тікелей орналастырады. Пайдалану ұңғымалары қатарлап, айдайтын ұңғымалар араларында бұрғылайды.

Сонымен, кеніш бір бірімен тәуелсіз бөлшектерде игерілуі мүмкін. Бұл жүйелер пайдалану ұңғымаларының қатар сандары бойынша бірқатарлы, үшқатарлы және бесқатарлы деп бөлінеді.

Бір қатарлы жүйеде айдайтын және пайдаланатын ұңғымаларының қатарлары кезектеседі, пайдалану ұңғыларының n _д айдайтын n _н ұңғымалар сандарына қарым қатынасы ω≅1.

Үш қатарлы жүйе үлгісі тік бұрышты элемент қабырғасының ұзындығы айдайтын қатарлардың аралығының жарты мөлшеріне тең. Элементте айдайтын ұңғыманың жартысы және 1, 5 пайдалану ұңғымасы болады. Пайдалану ұңғымаларының жарты сандарының айдайтын ұңғымалардың қарым-қатынасы ω=1/3.

Бес қатарлы жүйеде айдайтын ұңғымалар қатарларының аралығында бес қатар пайдалану ұңғымалары бұрғыланады. Қарым-қатынасы ω=1/5.

Практикада аралас бөлшекті жүйелер қолданылады. Айдайтын ұңғымалар қатарын құрылымның ұзынды белдігіне, тікелей және жартылай орналастырады.

Бөлшекті жүйелерді біздің елде мұнай кендерін игеруге кеңінен қолдану мынадай себептермен байланысты:

Қабаттың коллекторлық қасиеттеріне байланысты, әртүрлі қатарлықтар жобаланады. Егерде, орташа өткізгіштігі жоғары, салыстырмалы тұтқырлығы µ0төмен және қабат әр тектілігі және ұзындығы анағұрлым болмаса, бес қатарлы жүйелер қолданады. Мұнайлардың көрсеткіштері мен тұтқырлығы төмен болса, су айдауың қарқынды жүйелері ретінде бір қатарлық жүйені жобалайды.
Қатар-қатар жүйелердің жеткілікті иілмелік қасиеттері мол, кендерді меңгеру үрдісінде бір жүйеден екінші жүйеге ауыстыруы жеңіл.
Кендіерді көркейту үшін жобалау жұмыстарына кедергі болмайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.