2.2.1 Фантандаудың минималды түптік қысымын анықтау

Есептеуге қажетті берілгендер:

1.Ұңғы тереңдігі Н_ұң=1532 м

2.Қабаттың қысымы Р_қб=24,8 МПа

3.Түптік қысым Р_түп=23 МПа

4.Қанығу қысымы Р_қан=16,6 МПа

5.Сағалық қысым Р_сағ=1,12 МПа

6.Газсыздандырылған м-ң тығ-ғы р_гм= 895 кг/м³

7.Қабаттың м-ң тығ-ғы р_қм= 875 кг/м

8.Газдың салыстырмалы тығ-ғы р_гс=1,22 кг/м

9.Пайдалану құбырдың диаметрі Д_пай=0,140 м

10.Сазсыздандырылған тығ-ғы ?_гм= 9,36 МПа*с

11.Қабаттың мұнайлы тұтқыр-ғы ?_қм= 0,55МПа*с

12.Газ факторы Г= 236,5 м³/т

13.Қабаттың температурасы Т=267⁰К

• Фантандау үшін минималды түптік қысымды анықтаймыз. Игеру коэффициенттін анықтаймыз.

α=Г* р_гм/ 1000(Р_қан-0,1)1000000=236,5 *895/1000(18,6-0,1)1000000=1,256МПа^-1

• Түптік қысым қанығу қысымнан аз болғандықтан тиімді газ факторы 2 формула бойынша анықтаймыз.2,76

Г_эф =((Г-1000Р_сағ *α/р_гм)(1-n_В/100))/2=(23

6,5-1000*1000000*3,135*0,000001/895)/2*0,98=136,81м³/т

• Ұңғы өнімі суланған, сондықтан мұнайдың орташа тығыздығын анықтаймыз. ρ_м=(р_гм+р_қм)/2=(895+875)/2=885кг/м³

• Сұйықтықтың белгілі бір тығ-ғы кезінде судың мұнайда салыстырмалы қозғалысын жуық шамасымен есептеу үшін өнімнің жалпы сулануын пайдаланамыз. ρ_ж=ρ_м*(1-n/100)+ρ_в*n_в/100=885*(1-2/100)+1060*2/100=905,2 кг/м³

• Әліде болса фантандау шарты орындалатын газ сұйықты көтергіштің максималды ұзындығын анықтаймыз. n_в – өндірлетін өнім көлемін судың массалық мөлшері. Н_мах=0,5(h-√h*h+10,31*Г_эф√d*h*g)=0,5(10185+√10185*10185+10,31*136,81*√62+10185*9,8*18,6 =1462м

h=(Р_қан -Р_сағ )(ρ_ж* g)=(1860000-1000000)/(905,2*9,76)=10185 м

• Минималды түптік қысымды келесі формуламен анықтаймыз.

Т_{түп мин}=Р_қан +(L-H)ρ_сұй *g=18,6+(1532-1462)875,2*9,81=23,46Мпа

ρ_ж=ρ_қм*(1-n/100)+ρ_в*n_в/100=875*(1-2/100)+1060*2/100=306,8кг/м³.

Сонымен берілген жағдайда бұл ұңғы түптік қысымның мәні төмен деген кезде фантандауын тоқтатады. Түптік қысым минималды түптік қысымнан аз болғаннан ұңғыны пайдаланудың механикалық әдісіне яғни газлифті өндіру әдісіне көшу қажет. Пайдаланудың газлифті әдісі бір қатар оңтайлы ерекшелікке ие.

1. Пайдалану құбырдың тереңдігімен диаметрне байланыссыз көп мөлшерде сұйық өндіру мөлшерін береді.

2. Жіберілетін жұмысышы агентінің көлкмінің өзгеру кезінде ұңғы дебитін үлкен диапозандарда жүзіп әрі бір қалыпты реттейді.

3. Қолданылатын жабдықтардың жер бетінде орналасуы, оған қызмет көрсету жөндеу жұмысын жеңілдетеді.

4. Ұңғыда жоғары температура әсері болмауы.

5. Ұңғыны жер асты жөндеудің құнын бір шама төмендетеді.

2.3 Таңдалған әдісті негіздеу

Ұңғыны газлифтілі пайдалану (2-сурет). Ұңғыны пайдаланудың газлифтілік амалы - бұл қабат сұйығын жер бетіне ұңғыға айдалып енгізілген газ энергиясымен жер бетіне көтеру үшін пайдаланылатын өндірудің механикалық амалы. Газлифтілі амалдың маңызды ерекшелігі болып төменгі шығымы бар (40м³/тәу кемірек) немесе жоғары шығымды (тәулігіне 1600 м³-дейін) , сондай-ақ жоғары газ факторлары және ұңғы түбінің қысымы қанығу қысымынан төмен ұңғыларды пайдалану үшін оны қолдануға мүмкіншілік жасайтын кең диапазондағы өнім беруі табылады.

Кенорнының және ұңғының геологиялық-техникалық сипаттамасының нақты жағдайларына тәуелділікте пайдаланудың үздіксіз немесе мерзім-мерзімді газлифтілі амалдарын қолданады. Бірінші жағдайда газды алдын-ала белгіленген тереңдікке көтеру бағанасына үздіксіз енгізеді. Екінші жағдайда көтеру құбырында сұйықтың белгілі бір көлемінің жиналу шамасы бойынша жобаланған орынның жоғары жағына мерзім-мерзімімен газ береді.

Шығымы аз ұңғыларда (Q_{ж ст}< 40м³/тәу ) үздіксіз немесе мерзім-мерзімді газлифтіні қолдану мүмкіншілігі жөніндегі шешім басты түрде екі фактордан тәуелді болады:

-Газды үйлесімді пайдалану, немесе айтқанда ұңғының бір қалыпты жұмыс істеуін газдың ең аз мәндегі шығыны R_r кезінде қамтамасыз ету;

-Қабаттың бұзылуын болдырмауға үйлесімді депресцияны анықтау:

2-сурет. Үздіксіз жұмыс істейтін газлифтілі қондырғымен жабдықталған ұңғы схемасы.

1-айдалатын газ, 2- штуцер, 3- іске жегетін газлифт клапандары,4-жұмысшы газлифт клапаны, 5-пакер.

Газлифт амалымен ұңғыны пайдалану үшін таңдауды нақты жағдайлар анықтайтын (газды енгізу сипаты, көтеретін сұйық қасиеті. Ұңғы түбі айналасындағы зонаның жағдайы, ұңғы түбіндегі қысым және т.б.) газлифтілі қондырғының бірнеше түрлерін пайдаланады. Бұл кезде пайдалынатын ұңғы жабдықтарының негізгі элементтері мынадай: сораптық-компресорлық құбырлар, газлифт клапандары, ұңғы камералары, пакерлер. (8.1. суреті)

Газлифт клапандары (іске жегетін және жұмысшы ) жасалынған ұңғы камерасымен жабдықталған көтеру құбырлары бағанасын пайдалану бағанасында пакермен орнатады. Сонымен айдалатын газдың ұңғыға ағып келетін сұйыққа әсер жасамауын, ал кейбір жағдайларда (күшті тоттану белсенділігі) қабат сұйығының пайдалану бағанасына жанасуларын болдырмайды, бұл кезде СКҚ салмағынан түсетін созылу күші азаяды. Сығылған газды айдау желісі бойымен онда орнатылған штуцермен құбыр сыртындағы кеңістікке береді және жұмысшы клапан арқылы көтеру құбырына енгізеді. Көтеру құбырында қабат сұйығы және айдалған газдан, газдысұйықты жүйе пайда болып, жоғары қарай көтеріледі.

Үздіксіз жұмыс істейтін газлифт қондырғысын есептеу кезінде оның жұмысының келесідегідей параметрлерін анықтайды:

-көтеретін бағананың диаметрі (егерде ол белгісіз болса) Д_Т ;

-айдалатын газдың үлесті шығыны, R_г;

-көтеру құбырына газды енгізу нүктесі ,Н_вг ;

-көтеру құбырында оған газды енгізу нүктесі деңгейіндегі қысым,р_вг ;

-газлифт клапандарын орнату тереңдігі, олардың түрі, өлшемдері және негізгі технологиялық сипаттамалары.

Ұңғыны іскеқосу және ең аз мәндегі энергетикалық шығындармен жобаланған сұйық көлемін көтеру тиімділігін қамтамасыз ететін, көрсетілген параметрлердің үйлесімділігі қондырғының қолайлы жұмыс істеу тәртібін анықтайды.

Газлифт қондырғысын академик А.П.Крылов формуласын пайдаланатын аналитикалық жолмен, сондай-ақ ұңғы жабдықтарының әр түрлі элементтерінде газдысұйықты қоспалардың қозғалысын гидродинамикалық есептеу нәтижелері негізіндегі графоаналитикалық әдіспен есептеуге болады. Бұның соңғысы кең қолданыс тапқан. Төменде үздіксіз жұмыс істейтін газлифт қондырғысын есептеу әдістемесі қарастырылған.

Бастапқы берілгендер:

Q_{ж ст} – сұйықтың жобаланған

В_в(n_в) – өндірілетін өнімдегі судың % көлемдік немесе массалық үлесі немесе бірлік үлесі;

Р_пл -қабат қысымы, МПа;

Р_у – ұңғы сағасындағы қысым (жинау жүйесінің жұмыс істеу жағдайынан тәуелділікте беріледі,МПа;

P_ry – айдалынатын газдың жұмысшы қысымы,МПа;

K – ұңғының өнімділігі коэфиценті, м³/(тәу*МПа);

T_пл – қабат температурасы,К;

ω – геотермиялық градиент, градус/м

L_c – ұңғы тереңдігі,м;

D_эк – пайдалану бағанасының диаметрі,м ;

D_т – көтеру құбырлары бағанасының диаметрі (егер ол белгілі болса),м ;

P_нд – стандарты жағдайлар кезіндегі газсыздандырылған мұнайдың тығыздығы, кг/ м³ ;

Р_ro – қалыпты жағдай кезіндегіайдалатын газ тығыздығы, кг/ м³

P_{нд –} стандартты жағдай кезіндегі газсыздандырылған мұнай тұтқырлығы, кг/ м³

Г – қабат мұнайының газдық факторы, ),м³/м³;

Р_{нас –} мұнайдың қанығу қысымы,МПа*с;

V_гв = f (р,T, V_гр)* -қалыпты жағдайға келтірілген бөлініп шығатын газдың үлесті көлемі, м³/м³ ;

Р_н = f (р,T, V_гр)* - қабат мұнайының тығыздығы, кг/ м³ ;

ϻ_н= f (р,T, V_гр)* - қабат мұнайының тұтқырлығы, МПа*с;

B_n= f (р,T, V_гр)* - қабат мұнайының көлемдік коэфиценті.

Газлифт қондырғысын есептеу екі кезеңнен тұрады: үйлесімді тәртіпті таңдау және іске жегу жүйесін есептеу.