Ұңғыманы фонтанды əдіспен пайдалану

Жоспар
Кіріспе

1 Ұңғыманың фонтанды түрде жұмыс істеуінің шарты мен түрлері
2 Фонтанды ұңғыманың құрал.жабдықтары
3 Фонтанды пайдалану əдісі кезінде СКҚ.нің
қажеттіліктері

Ұңғыманы пайдалану кезінде, мұнайды немесе газбен мұнай қоспасын ұңғыма түбінен жер бетіне шығару үшін, табиғи қабат энергиясы арқылы жүзеге асырылса фонтанды əдіс деп аталады.
Егерде ұңғыма оқпанындағы сұйық бағанасының қысымы қабат қысымынан кіші жəне ұңғыманың түп аймағы ластанбаған болса (ұңғыма оқпанымен қабат арасы тесіліп бір-бірімен байланыстырылған жағдайда), сұйық көтеріліп жер бетіне ұңғыма сағасынан асып құйылады, яғни ұңғымадан фонтан атқылайды деп түсінеміз. Фонтандау келесі əсерлерден болуы мүмкін:
– гидростатикалық арыннан;
– газдың ұлғаю энергиясынан;
– немесе осы екеуінің бірікен энергиясынан.
Сұйықты көтеріп шығару тек қана қабаттың гидростатикалық қысымы есебінен жүзеге асуы, мұнай ұңғымыларын пайдалану тəжирибесінде сирек кездеседі. Бұл қабат жағдайындағы мұнайда газ өте аз болғанда жəне қабат қысымы ұңғымадағы сұйықтың бағанасының қысымынан біраз басым болғанда байқалады. Ұңғыманың бұл фонтандауын – артезианды деп атаймыз.
Көбінесі ұңғыманың фонтандауы, қабаттағы мұнаймен бірге болатын еріген газдың əсерінен болуы мүмкін. Қабатқа бұрғыланған ұңғыманы пайдаланғанда, көтеріліп келе жатқан құбырдың ішінде қысым қанығу қысымынан төмен түскенде мұнайдан газ бөліне бастайды. Бұл жағдайда ұңғыма бойымен мұнайдың көтеріліуі гидростатикалық арының əсерінен жəне де ұңғыма оқпанның жоғарысында бөлінетін тығыздалған газ энергиясының əсерінен болады. Фонтандаудың осы түрін газлифтілі деп атаймыз.
Қысым мұнайдың газға қанығу қысымына тең болған тереңдіктен бастап мұнайдан еріген газ көбік ретінде босатылып шыға бастайды. Жоғарғы ұңғыма сағасына қарай жылжыған сайын көбіктерге əсер ететін қысым азая түсіп, көбіктердің көлемі ұлғайып, сұйықпен газдың тығыздығы кішірейеді. Жалпы газ-сұйық қоспаның бағанасының қысымы азайып, ұңғыма түбіндегі қысым қабат қысымынан кішірейіп, ұңғымадағы сұйық өз өзінен жер бетіне шығып құйылып ұңғыманың фонтандауын келтіреді.
Сорапты-компрессорлық құбырлардағы (СКҚ) газсұйық қоспасының шығып келе жатқан қозғалысы кезінде, жеңіл газ сұйықты басып озады. Газ бен сұйық қозғалысының орташа көлемдік жылдамдықтарының айырмашылығы – салыстырмалы жылдамдық деп аталады. Оның мəні газ бен сұйықтың қасиеттеріне, қоспаның жылдамдығына, газға қанығуына байланысты болады. СКҚ-да қоспаның сығылысып қозғалуы жағдайында Салыстырмалы жылдамдық жоғары болуы мүмкін.
Шектелмеген диаметрлі ыдыстағы, газдың жекелеген көбіктерінің қалқып шығу жылдамдығы, газ бен сұйықтың қасиеттерімен көбіктердің (1-сурет) сызықты өлшемдерімен анықталады.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті

Тақырыбы: Ұңғыманы фонтанды əдіспен пайдалану

Орындаған: Амангельди Жасулан
Қабылдаған: Нұрман А.

Қызылорда, 2016ж
Ұңғыманың фонтанды түрде жұмыс істеуінің шарты мен түрлері

Ұңғыманы пайдалану кезінде, мұнайды немесе газбен мұнай қоспасын ұңғыма түбінен жер бетіне шығару үшін, табиғи қабат энергиясы арқылы жүзеге асырылса фонтанды əдіс деп аталады.
Егерде ұңғыма оқпанындағы сұйық бағанасының қысымы қабат қысымынан кіші жəне ұңғыманың түп аймағы ластанбаған болса (ұңғыма оқпанымен қабат арасы тесіліп бір-бірімен байланыстырылған жағдайда), сұйық көтеріліп жер бетіне ұңғыма сағасынан асып құйылады, яғни ұңғымадан фонтан атқылайды деп түсінеміз. Фонтандау келесі əсерлерден болуы мүмкін:
- гидростатикалық арыннан;
- газдың ұлғаю энергиясынан;
- немесе осы екеуінің бірікен энергиясынан.
Сұйықты көтеріп шығару тек қана қабаттың гидростатикалық қысымы есебінен жүзеге асуы, мұнай ұңғымыларын пайдалану тəжирибесінде сирек кездеседі. Бұл қабат жағдайындағы мұнайда газ өте аз болғанда жəне қабат қысымы ұңғымадағы сұйықтың бағанасының қысымынан біраз басым болғанда байқалады. Ұңғыманың бұл фонтандауын - артезианды деп атаймыз.
Көбінесі ұңғыманың фонтандауы, қабаттағы мұнаймен бірге болатын еріген газдың əсерінен болуы мүмкін. Қабатқа бұрғыланған ұңғыманы пайдаланғанда, көтеріліп келе жатқан құбырдың ішінде қысым қанығу қысымынан төмен түскенде мұнайдан газ бөліне бастайды. Бұл жағдайда ұңғыма бойымен мұнайдың көтеріліуі гидростатикалық арының əсерінен жəне де ұңғыма оқпанның жоғарысында бөлінетін тығыздалған газ энергиясының əсерінен болады. Фонтандаудың осы түрін газлифтілі деп атаймыз.
Қысым мұнайдың газға қанығу қысымына тең болған тереңдіктен бастап мұнайдан еріген газ көбік ретінде босатылып шыға бастайды. Жоғарғы ұңғыма сағасына қарай жылжыған сайын көбіктерге əсер ететін қысым азая түсіп, көбіктердің көлемі ұлғайып, сұйықпен газдың тығыздығы кішірейеді. Жалпы газ-сұйық қоспаның бағанасының қысымы азайып, ұңғыма түбіндегі қысым қабат қысымынан кішірейіп, ұңғымадағы сұйық өз өзінен жер бетіне шығып құйылып ұңғыманың фонтандауын келтіреді.
Сорапты-компрессорлық құбырлардағы (СКҚ) газсұйық қоспасының шығып келе жатқан қозғалысы кезінде, жеңіл газ сұйықты басып озады. Газ бен сұйық қозғалысының орташа көлемдік жылдамдықтарының айырмашылығы - салыстырмалы жылдамдық деп аталады. Оның мəні газ бен сұйықтың қасиеттеріне, қоспаның жылдамдығына, газға қанығуына байланысты болады. СКҚ-да қоспаның сығылысып қозғалуы жағдайында Салыстырмалы жылдамдық жоғары болуы мүмкін.
Шектелмеген диаметрлі ыдыстағы, газдың жекелеген көбіктерінің қалқып шығу жылдамдығы, газ бен сұйықтың қасиеттерімен көбіктердің (1-сурет) сызықты өлшемдерімен анықталады.

1-сурет. Сұйық ішіндегі газ көбіктерінің жоғары қарай қалқып
шығу жылдамдығының оның көлеміне байланысы (тəуелділігі)

Шар тəрізді, формасы бар өлшемі аз көбіктер үшін, ол көбік диаметрінің квадратына пропорционал өседі (Стон заңы). Көбік өлшемдерінің үлкеюімен, олардың қалқып шығу жылдамдығы баяу өседі. Беттік керілу күші, көбіктердің тұтастығын сақтай алмайтын кез туады. Олар ыдырап, едəуір ұсақтары азырақ жылдамдықпен қалқып шығады.
Демек, газдың сұйықтағы жекелеген көбіктерінің, қалқып шығуының максимальды жылдамдығы шектеулі жəне сұйықтың да, газдың да қасиеттеріне байланысты болады. Мысалға, тазартылған судағы ауа көбігінің қалқып шығуының максимальды жылдамдығы 26 смс, ал мұнайдағы, газдікі əдетте 20 смс-тен аспайды.
2-сурет. Құбыр ішіндегі газсұйық қоспасының қалқып шыққандағы құрылымы

Өндірістік ұңғымаларда газ сұйық қоспасының ағысына, СКҚ өлшемдері əсер етеді. Газ қанығуы аз кезде, газдың көбіктері бір-бірінен белгілі бір арақашықтықта болады (көбікшелі құрылым, 2а-сурет). Олардың формасы мен өлшемдері, кедергі күші мен беттік керілу күші арасындағы қатынаспен анықталады. Бұл құрылым кезіндегі салыстырмалы жылдамдық 10-20смс аспайды.
Белгілі бір сұйық пен газ қасиеттері кезінде, газ қанығушылығының өсуімен көбіктердің үйлесуі, бірігуі жүреді. Бұл жағдайда, олардың диаметрі, құбырдың диаметріне тең болады жəне тығындық құрылым қалыптасады (2 б-сурет). Газдың салыстырмалы жылдамдығы 50-100смс жетеді.
Газдың қанығуы əрі қарай өскен кезде, көбіктер бірігеді жəне сақиналы құрылым немесе тұман құрылымы пайда болады (2в-сурет). Сұйықтың бір бөлігі тамшы түрінде газ ағыны мен тасымалданады, ал бір бөлігі үйкеліс күшінің есебінен газбен шығарылатын құбыр қабырғасының бойымен қозғалады. Ағынның мұндай құрылымы кезіндегі, салыстырмалы жылдамдығы айтарлықтай (секундына ондаған метрге жете алуы) жəне онша үлкен емес болуы мүмкін (құбыр қабырғасындағы сұйықтың сақиналы қабығының қалыңдығы елеусіз болғанда жəне де сұйық негізінен майда тамшы түрінде газ ағынымен тасымалданғанда). Көрсетілген құрылымдардан басқа, тағы да аралық түрлерді айта кетуге болады. Құрылымның түрі тек қана, газға қанығуға емес, ол фазаның жылдамдығына жəне сұйық пен газдың қасиеттеріне де байланысты болады.
Газға қанығуының екі түрін ажыратады: шығынды β - берілген термодинамикалық жағдайларда, газдың көлемдік шығынының қоспаның шығынына қатынасы жəне нақты φ - ішінде газ толтырылған құбырдың, орташа ауданының, құбырдың қимасының ауданына қатынасы. Егерде сұйық пен газ бірдей жылдамдықпен қозғалған болса φ=β тең болар еді. Қоспаның шығып келе жатқан ағынында, газ үлкен жылдамдықпен қозғалады, сондықтан φβ жəне φ аз болған сайын салыстырмалы жылдамдықта соғұрлым үлкен болады. Шынында да, газ бірдей шығын кезінде, үлкен жылдамдықпен қозғала отырып, құбыр қимасының аз ауданын алады. Демек, салыстырмалы жылдамдықтың өсуімен, қоспа құрамындағы газ азаяды, ал бұл оның тығыздығының көбейюіне əкеп соқтырады.
Көп жағдайларда ұңғыманың фонтандауының сарқылыуына себеп болатын қабат қысымының төмендеуі емес, ұңғыма өнімінің сулануы болуы мүмкін, себебі сұйықтың тығыздығы көбейеді, ал газ көбікшелерінің саны азаяды.
Фонтанды ұңғыманың құрал-жабдықтары
Газ жəне мұнай ұңғымасын газлифтілі, фонтандық əдістерімен пайдалану кезінде, жер үстінде жəне жер астына ұңғыма оқпанына түсірілетін құрал-жабдықтар қолданылады. Бұл жабдықтардың мақсаты: бекітілген режимде, керекті шығынды өндіру; ұңғымада өткізілетін технологиялық үрдістерді, қоршаған аймақтың ластануын жəне ашық фонтандауын болдырмауын, қамтамасыз етуі қажет.
Ұңғыманың жер асты жабдықтары
Басқа тəсілдер сияқты пайдаланудың фонтанды əдісі кезінде де сұйық пен газды жер бетіне көтеру үрдісі диаметрі үлкен емес құбыр бойымен жүреді, олар ұңғымаға пайдаланудың алдында түсіріліп орнатылады. Бұл құбырларды сорапты-компрессорлы (СКҚ) деп атаймыз.
Стандарт бойынша сорапты-компрессорлық құбырлар (СКҚ) келесі сыртқы диаметрлі: 33, 42, 48, 60, 73, 89, 102 жəне 114 мм болып жасалынады, қабырғасының қалыңдығы 3,5-тен 8 мм дейін өзгереді. Бір түйір құбырдың ұзындығы орташа 8 м болады.
Құбырлар жапсарсыз (бесшовный) түрде, яғни біркелкі мықты маркалы болаттан созылып жасалады. Фонтанды əдістерде жиі қолданылатын (СКҚ) құбырлардың диаметрі 60, 73 жəне 89 мм, ал шығымы үлкен ұңғымаларда - диаметрлері 102 жəне 114мм. Құбыр диаметрін ұңғыманың тереңдігіне, қабат қысымына, пайдалану шартына жəне қажетті шығымға байланысты тəжірибе арқылы тауып тағайындайды. Құбырлар пайдалану тізбегінің фильтріне дейін түсіріледі.
Фонтанды пайдалану əдісі кезінде СКҚ-нің
қажеттіліктері:
1) Ұңғыманы менгеру кезіндегі жұмыстарды ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.