Қатты су арынды режим кезіндегі гидродинамикалық есептер

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ: КІРІСПЕ

3: 3

КІРІСПЕ:

1 ЖОБАЛАУҒА АРНАЛҒАН БАСТАПҚЫ МӘЛІМЕТТЕР

2 ТҮП ҚЫСЫМЫН ТАҢДАУ

КІРІСПЕ: 3 ШОҒЫР ПІШІНІН СХЕМАТИЗАЦИЯЛАУ

3: 5

КІРІСПЕ:

4 ЕСЕПТЕЛЕТІН ВАРИАНТТАР ҮШІН ҰҢҒЫЛАРДЫ ТИІМДІ

ОРНАЛАСТЫРУ

3: 6

КІРІСПЕ:

5 ЕСЕПТЕЛЕТІН ВАРИАНТТАР ҮШІН ИГЕРУДІҢ ӘР КЕЗЕҢІНДЕГІ

ШЫҒЫМДАРДЫ ЕСЕПТЕУ

3: 10

КІРІСПЕ:

6 ҚАБАТ ҚЫСЫМЫН ҰСТАУ ЕСЕПТЕРІ

6. 1 АЙДАЛАТЫН СУДЫҢ КӨЛЕМІН АНЫҚТАУ

6. 2 АЙДАУ ҰҢҒЫЛАРЫНЫҢ ТҮП ҚЫСЫМДАРЫН АНЫҚТАУ

6. 3 АЙДАУ ҰҢҒЫЛАРЫНЫҢ САНЫН АНЫҚТАУ

КІРІСПЕ: ҚОРЫТЫНДЫ

3: 20

КІРІСПЕ: ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

3: 21

КІРІСПЕ:

ҚОСЫМША А

ҚОСЫМША В

КІРІСПЕ:

КІРІСПЕ

Гидродинамикалық есептер мұнай кенорындарын игеру жобасының негізгі бөлімін құрайды. Сондықтан есептердің дұрыс қойылуына және есептеу барысында алынатын көрсеткіштердің дұрыс таңдалуына үлкен көңіл бөлу қажет. Берілген жағдайда шоғырдың алғашқы күйін, қабат пен қабат сұйықтығының физикалық қасиетін сипаттайтын барлық көрсеткіштер кен орынды геологиялық зерттеу кезінде жиналған бастапқы мәлімет ретінде қабылданады.

Геологиялық зерттеулер көрсеткендей алынған игеру объектісінің құмтастары біртекті және ол қатты, жақсы цементтелген литологиялық-фациалдық құрамының төзгіштігімен сипатталады. Бұл, ұңғының тұбінде құм тығындарының пайда болуын жоққа шығарады және осы көзқарастан ұңғы шығымы шектелмеген. Сондықтан шоғырды игеру жылдамдығы тек қана түп қысымдармен, ұңғыларды орналастыру тәртібімен және ұңғылар санымен шектеледі.

1 ЖОБАЛАУҒА АРНАЛҒАН БАСТАПҚЫ МӘЛІМЕТТЕР

1: 1

Есептеу нұсқасының периметрі: Есептеу нұсқасының периметрі

Рр=42000 м: Р _р =42000 м

1: 2

Есептеу нұсқасының периметрі: Есептеу нұсқасындағы аудан

Рр=42000 м: S _н =41, 5•10 ⁶ м ²

1: 3

Есептеу нұсқасының периметрі: Нұсқадағы тиімді қалыңдық

Рр=42000 м: h _н =7, 5 м

1: 4

Есептеу нұсқасының периметрі: Ұңғы тереңдігі

Рр=42000 м: Н =1880 м

1: 5

Есептеу нұсқасының периметрі: Өткізгіштік

Рр=42000 м: k =0, 26 мкм ²

1: 6

Есептеу нұсқасының периметрі: Мұнай тұтқырлығы

Рр=42000 м: μ _н =2, 0 мПа•с

1: 7

Есептеу нұсқасының периметрі: Қабат суының тұтқырлығы

Рр=42000 м: μ _в =1, 3 мПа•с

1: 8

Есептеу нұсқасының периметрі: Ұңғы радиусы

Рр=42000 м: r _с =1, 7 мм

1: 9

Есептеу нұсқасының периметрі: Кеуектілік

Рр=42000 м: m =0. 2

1: 10

Есептеу нұсқасының периметрі: Мұнайға қанығушылық коэффициенті

Рр=42000 м: β =0, 876

1: 11

Есептеу нұсқасының периметрі: Мұнай бергіштік коэффициенті

Рр=42000 м: η =0, 65

1: 12

Есептеу нұсқасының периметрі: Қайта есептеу коэффициенті

Рр=42000 м: b =1, 4 м ³ /т

1: 13

Есептеу нұсқасының периметрі: Қабат қысымы

Рр=42000 м: Р _пл = Н /10=1880/10=188атм=18, 8МПа

ТҮП ҚЫСЫМЫН ТАҢДАУ

Игерудің есептеу вариантын таңдау үшін фонтанды туғызатын қысымының шегін, яғни фонтандау мүмкіндігі туатын минимал түп қысымын білу қажет. Ол келесі теңдеумен анықталады:

, (1)

мұндағы:

Н =1880 м - ұңғының орташа тереңдігі;

Р ₂ =0, 5 МПа - буферлік қысым;

Р _нас =10, 58 МПа - қанығу қысымы;

G _эф =22, 2 м ³ /т - тиімді газ факторы;

d =2 - фонтан құбырларының диаметрі, дюйм;

γ _ср - мұнайдың орташа меншікті салмағы, г/см ³ ;

γ _{н. пл} =0, 76 г/см ³ - қабат жағдайындағы мұнайдың меншікті салмағы;

γ _{н. пов} =0, 852 г/см ³ - жер беті жағдайындағы мұнайдың меншікті салмағы.

(1) теңдеуге берілген мәндерді қойып келесіні аламыз:

Көріп тұрғанымыздай, фонтандау қысымының шегі, яғни минимал түп қысым бастапқыдан 7 МПа кіші, бұл бізге қабаттан мұнай фонтанды әдіспен алынып жатқандығын көрсетеді. Осыған байланысты 11, 8 МПа тең фонтандау қысымының шегі одан әрі есептеу барысында түп қысымының тиімді мөлшерінің төменгі шегі болып қабылданады.

3 ШОҒЫР ПІШІНІН СХЕМАТИЗАЦИЯЛАУ

Алынған пайдалану объектісі бұрыс геометриялық пішінге ие. Бұл жағдайда есептеуді дәл жүргізу тек қана электроинтегратор көмегі арқылы жүзеге асады. Бірақ белгілі бір шарттарды сақтай отырып шоғыр пішінін дұрыс геометриялық пішінмен ауыстыру жеткілікті дәлдікті беретіндігі анықталды. Сондықтан берілген пайдалану объектісінің ауданын сыртқы периметрі есептеу нұсқасының периметріне тең сақина ауданымен ауыстыралық.

Келесі, барлық есептеулер сақина ауданы үшін жүргізіледі. Шоғыр пішінін сақина пішінмен ауыстыру кен орынның кіші осінің үлкеніне қатынасы үштен бір бөлігінен үлкен, екіден бір бөлігінен кіші, яғни болғанда ғана жүргізіледі. Егер бұл қатынас үштен бірден кіші болса онда кен орын жолақ тәріздес кен орын ретінде қарастырылады.

Ауыстыру шартынан сақинаның сыртқы радиусын анықтайық (есептік нұсқаның радиусы) :

Орталық батарея радиусы (соңғы қатардың) аудандардың (қорлардың) теңдігі шартынан анықталады:

бұл жерден,

4 ЕСЕПТЕЛЕТІН ВАРИАНТТАР ҮШІН ҰҢҒЫЛАРДЫ ТИІМДІ ОРНАЛАСТЫРУ

Жоғарыда көрсетілгендей есептік нұсқаның радиусы 6688 м, ал соңғы қатар радиусы 5614 м тең. Пайдалану қатарларын және сол қатарлардағы ұңғыларды ВНИИ әдісімен орналастырамыз. Игеру варианттарының тиімді түрін таңдап алу үшін бірден үшке дейін пайдалану қатарлары бар үш есептік варианттарды зерттейміз. Есептеу кезінде бір мезгілде ең көп үш қатар пайдаланылуда деп қабылданады. Әр сыртқы қатардың сөндірілуі (ажыратылуы) кезеңнің бітуімен (соңымен) сипатталады.

Бұл жерде қатар саны үшке тең вариантты қарастыралық, сонда

мұндағы r _ц = r ₃ =5614 м - соңғы қатар радиусы.

Берілген және үшке тең қатарлар санына байланысты графиктен (1-сурет) және мәндерін анықтаймыз:

онда

r ₂ =6688•0, 895=5986 м,

r ₁ =6688•0, 945=6320 м.

Сол графиктен келесіні анықтаймыз:

бұл жерден

Келесі шаманы анықтайық

, және бір мезгілде жұмыс істеп тұрған қатарлар санын біле отырып графиктен (2-сурет) қатардағы ұңғылар арасындағы қашықтықты анықтаймыз. осіндегі 0, 1199; 0, 1147; 0, 137 және осіндегі 8, 120 нүктелерін қоса отырып игерудің үш варианты үшін әр қатардағы анықтаймыз.

Барлық мәндерін 1-кестеге толтырамыз.

1-кесте

I вариант: I вариант

II вариант: II вариант

III вариант: III вариант

: 1 қатар

I вариант: 9, 11Ч10 ⁴

II вариант: 6, 66Ч10 ⁴

III вариант: 3, 4Ч10 ⁴

: 2 қатар

I вариант: 9, 14Ч10 ⁴

II вариант: 7, 0Ч10 ⁴

III вариант: 3, 42Ч10 ⁴

: 3 қатар

I вариант: 9Ч10 ⁴

II вариант: 6, 1Ч10 ⁴

III вариант: 3, 1Ч10 ⁴

Бұл жерден анықтаймыз (2-кесте) :

2-кесте

, м:

, м

I вариант: I вариант

II вариант: II вариант

III вариант: III вариант

, м: 1 қатар

I вариант: 309, 74

II вариант: 226, 44

III вариант: 115, 6

, м: 2 қатар

I вариант: 310, 76

II вариант: 238

III вариант: 116, 28

, м: 3 қатар

I вариант: 306

II вариант: 207, 4

III вариант: 105, 4

Қабылданған шамалар:

r ₁ =6320 м; r ₂ =5986м; r ₃ =5614м.

Қатарлардағы ұңғылар санын анықтап 3-кестені толтыралық:

3-кесте

I вариант: I вариант

II вариант: II вариант

III вариант: III вариант

: 1 қатар

I вариант: 128

II вариант: 175

III вариант: 343

: 2 қатар

I вариант: 121

II вариант: 158

III вариант: 323

: 3 қатар

I вариант: 115

II вариант: 170

III вариант: 335

1-сурет. Ұңғылар қатарларының орналасуын есептейтін диаграмма

2-сурет. Ұңғылар арасындағы қашықтықты анықтайтын номограмма

5 ЕСЕПТЕЛЕТІН ВАРИАНТТАР ҮШІН ИГЕРУДІҢ ӘР КЕЗЕҢІНДЕГІ ШЫҒЫМДАРДЫ ЕСЕПТЕУ

Игеру уақытын анықтау үшін қатты су арынды режим формулаларын қолданып барлық варианттарды есептеуді жүргіземіз. Барлық есептеулер тұрақты түп қысымы кезінде жүргізіледі. Бір мезгілде үш ұңғы жұмыс істеуде. Сөндіру уақытын көлемдік әдіспен есептейміз. Бұл кезеңдегі есептер су шығымын ескерусіз жүргізіледі.

Түп қысымды фонтандаудың минимал қысымына тең деп аламыз. Айдау нұсқасындағы қысым бастапқы қабат қысымына тең деп қарастырылады.

Есептеу ыңғайлы болуы үшін барлық қажетті шамалар кестеге толтырылады. Әр вариант үшін жеке кестелер құрастырылады.

Үш қатарлы вариантты қарастыралық:

Қатарлар арасындағы қорларды есептейміз:

Бірге жұмыс істейтін қатарлардың шығымы келесі формуламен анықталады:

мұндағы P _{c j} - -ші қатардағы ұңғының түп қысымы;

Ω _j және ω _j - -ші қатардың сыртқы және ішкі кедергілері;

Q _j - -ші қатар шығымы;

Бір мезгілде үш ұңғы жұмыс істеген кезде (1 кезең-I вариант) теңдеулер жүйесі келесі түрде болады: (1т=1, 398м )

мәні 2 тарауда анықталған түп қысымына тең. Үш вариант үшін жүйенің компьютерде есептелген шешімі қосымшада В келтірілген.

I Вариант = Үш - үш қатардан жұмыс істеген кезде :

Үш қатар жұмыс істеуде :

Екі қатар жұмыс істеуде :

Бір ғана қатар жұмыс істеуде :

II Вариант = Екі - екі қатардан жұмыс істеген кезде :

Екі қатар жұмыс істеуде :

Бір ғана қатар жұмыс істеуде :

III Вариант = Бір - бір қатардан жұмыс істеген кезде :

Бір ғана қатар жұмыс істеуде :

4-кесте

I Вариант: I Вариант

II Вариант: II Вариант

III Вариант: III Вариант

I Вариант: 25753, 878

II Вариант: 27890, 433

III Вариант: 31632, 257

: 24300, 636

I Вариант: 27575, 321

II Вариант: 31874, 475

: 17275, 509

I Вариант: 21656, 173

II Вариант: 28872, 628

Варианттардың тиімдісін таңдап алу үшін олардың үшеуінде де игерудің бірінші кезеңінде 5%, ал қалған екі кезеңінде, яғни екінші және үшіншіде 15% су өндіріледі деп қабылдаймыз.

Әр кезеңге сәйкес ілеспе суларды есептемегендегі мұнайдың орташажылдық шығымын анықтаймыз:

I вариант .

1. 25753, 878Ч0, 95=24466, 184 т/сут.

2. 24300, 636Ч0, 85=20655, 541 т/сут.

3. 17275, 509Ч0, 85=14684, 183 т/сут.

II вариант .

27890, 433Ч0, 95=26495, 911 т/сут.

27575, 321Ч0, 85=23439, 023 т/сут.

21656, 173Ч0, 85=18407, 747 т/сут.

III вариант .

31632, 257Ч0, 95=30050, 661 т/сут.

31874, 475Ч0, 85=27093, 304 т/сут.

28872, 628Ч0, 85=24541, 734 т/сут.

Мұнайды өндіру мерзімі:

I Вариант

1. ,

2. ,

3. .

II Вариант

III Вариант

Кезеңге сәйкес ілеспе су шығымы:

I вариант.

1. 25753, 878Ч0, 05Ч365Ч1, 029=0, 484 млн. т,

2. 24300, 636Ч0, 15Ч365Ч1, 047=1, 393 млн. т,

3. 17275, 509Ч0, 15Ч365Ч1, 546=1, 462 млн. т.

II вариант.

1. 27890, 433Ч0, 05Ч365Ч0, 950=0, 484 млн. т,

2. 27575, 321Ч0, 15Ч365Ч0, 923=1, 394 млн. т,

3. 21656, 173Ч0, 15Ч365Ч1, 233=1, 462 млн. т.

III вариант.

1. 31632, 257Ч0, 05Ч365Ч0, 838=0, 484 млн. т,

31874, 475Ч0, 15Ч365Ч0, 798=1, 393 млн.

28872, 628Ч0, 15Ч365Ч0, 925=1, 462 млн. т.

6 ҚАБАТ ҚЫСЫМЫН ҰСТАУ ЕСЕБІ

6. 1 АЙДАЛАТЫН СУДЫҢ КӨЛЕМІН АНЫҚТАУ

Қабат қысымын ұстау үшін қабатқа сол қабаттан қанша сұйықтық көлемі алынып жатса сол мөлшерде су айдалуы қажет.

Айдауға қажетті су көлемі:

I вариант

1. (9, 191+0, 484) *1, 4 = 13, 545 млн. м ³ ;

2. (7, 892+1, 393) *1, 4 = 12, 999 млн. м ³ ;

3. (8, 285+1, 462) *1, 4 = 13, 646 млн. м ³ .

II вариант

1. (9, 191+0, 484) *1, 4 = 13, 545 млн. м ³ ;

2. (7, 892+1, 394) *1, 4 = 13, 000 млн. м ³ ;

3. (8, 285+1, 462) *1, 4 = 13, 646 млн. м ³ .

III вариант

1. (9, 191+0, 484) *1, 4 = 13, 545 млн. м ³ ;

2. (7, 892+1, 393) *1, 4 = 12, 999 млн. м ³ ;

3. (8, 285+1, 462) *1, 4 = 13, 646 млн. м ³ .

6. 2 АЙДАУ ҰҢҒЫЛАРЫНЫҢ ТҮП ҚЫСЫМДАРЫН АНЫҚТАУ

Айдау ұңғыларының түп қысымдары келесі формуламен анықталады:

Р _зн = Р _наг + Р _ст - Р _тр ,

мұндағы:

Р _наг = 10 МПа -сораптан шығу қысымы;

Р _ст =Н/100=18, 8МПа-айдау ұңғысында тұрақты күйде тұратын судың тудыратын гидростатикалық қысымы;

Р _тр - Дарси-Вейсбах формуласымен анықталатын үйкеліске шығындалатын қысым:

мұндағы λ - үйкеліс коэффициенті, оны анықтау үшін алдымен Рейнольдс санын

мына формуламен анықтап алайық:

мұндағы D = 10 см -тізбек диаметрі;

- айдалатын судың тұтқырлығы.

Айдалатын судың көлемі деп қабылдап мынаны анықтайық:

Re > 4000 болғандықтан, л -ны Блазиус формуласымен анықтаймыз:

Онда

Осылайша

Р _зн = 10 + 18, 8 - 0, 540 = 28, 26 МПа .

6. 3 АЙДАУ ҰҢҒЫЛАРЫНЫҢ САНЫН АНЫҚТАУ

Айдау ұңғыларының саны трансценденттік теңдеуден анықталады:

мұндағы

ζ = 2 -айдау ұңғысының түп аймағының ластану коэффициенті;

Q _н - айдалатын судың көлемі;

- айдалатын судың динамикалық тұтқырлығы;

r _наг = r _н + 500 = 6688 + 500 = 7188 м -айдау қатарының радиусы;

r _cн = 10 ^-4 м - айдау ұңғысының келтерілген радиусы;