Ұңғының түрлері

Мұнай, газ кен орындарын геологиялық зерттеу, іздеу, барлау мақсатымен бұрғыланатын барлық ұңғылар төмендегі топтарға бөлінеді:

1. Өндіруші (мұнай, газ, су).

2. Айдаушы (су, газ, бу, ауа т.б.).

3. Бақылау.

4. Бағалау.

5. Пайдалану

6. Арнайы т.б.

Айдау және өндіру ұңғылары пайдалану қорын немесе пайдалану ұңғыларды құрайды.

Бұрғылау қондырғыларының орындарын дайындаудан бастап, жаңа орынға тасымалдау, пайдаланылған жерді қайта өңдеп аяқтауға дейінгі істелінетін жұмыстар жинағын ұңғының құрылыс циклі деп атайды.

Ұңғының құрылыс цикліне кіретін барлық жұмыс түрлері төмендегідей кезеңдерге топталады:

1.Бұрғылау қондырғыларын монтаждау дайындық жұмыстары

2.Ұңғыны бұрғылауға дайындық жұмыстары ( қондыратын орнын жоспарлау, су құбырларын жүргізу)

3.Ұңғыны бұрғылау, оның қабырғасын шегендеуіш тізбектермен қатайту,қабаттарды ажырату)

4.Өнімді қабатты екінші қайтара ашу, ұңғыларды сынау.

Сұйықтың қозғалысы Дарси заңына сәйкес жазық-радиалды болып келеді.

Фильтрация кезінде физикалық және химиялық әрекеттесуі болмайды.

Дарси теңдеуін былай өрнектейміз:

(2.1)

мұндағы Q — сұйықтың көлемдік шығыны, м³/с;

F — фильтрация беті, м²;

∆Р—қысым айырмасы, Н/м²;

µ — флюидтің тұтқырлығы,

l - флюид ағысының жолы, м;

k —пропорционалдық коэффициент, м².

2.1. суретінің сызбасына мына мәндерді анықтаймыз:

R_к — өнім контурының радиусы, м;

r_с — ұңғы радиусы, м;

h — қабат қалыңдығы, м;

Р_к — өнім контурындағы қысым, Н/м²;

Р_заб —ұңғының түп қысымы, Н/м².

Ұңғы осінен r қашықтықта dr қалыңдығында от оси скважи­ны элемент алынады. Бұл элементтегі қабат айырмасын dР арқылы өрнектейміз.

Бөлінген элемент үшін фильтрация беті былай өрнектеледі:

Сурет. 2.1.

F=2πrh Қарастырылған сызбағаДарси теңдеуін былай анықтаймы

Ауыспалы бөлінуден кейін :

(2.2)

Бұдан мына теңдік алынады:

Интегралдаудан кейін :

теңдеуі Дюпюи теңдеуі деп аталады және мұнай ағысының ұңғыға келуін сипаттайды.

Сурет. 2.2. Қабаттағы қысымның таралуы.

Өнім контурындағы Р_к қысым қабаттағы статикалық қысым болып табылады. Жұмыс істейтін ұңғылардың әр түрлі нүктесіндегі қысым қабаттың динамикалық қысымы болып табылады. Ұңғы қабырғасындағы динамикалық қабат қысымы ұңғының түп қысымы деп айтуға болады.

Статикалық және динамикалық қысымдардың айырмасы ∆P депрессия деп аталады:

(2.3)

Сурет. 2.3. Гидродинамикалық жетілген және жетілмеген ұңғының сызбасы : б - сатысы бойынша; в — ашу сипттамасы бойынша; г — ашу сипаттамасы және сатысы бойынша; 1 — кигізбелі құбыр; 2 — цементті тас; 3 — перфорациялы кеңістік; 4 — перфорациялы канал

Ағысты шақыру және ұңғыны меңгеру

Ұңғыны меңгеру-деп ағысты шақыратын және қабат өнімділігін қамтамасыз ететін технологиялық үрдістер жиынтығын айтамыз. Қабатты ашып, перфорация жасағаннан кейін ашылған қабат беті жұқа саз балшық қоспасымен ластанады.

Меңгерудің мақсаты – коллектордың табиғи өткізгіштігін қалпына келтіру. Ұңғыға ағысты әкелу мен меңгерудегі барлық операциялар ұңғы түбінде депрессияның болуына әсер етеді. Ағысты шақырудың басты алты тәсілі бар: тарту, ұңғы сұйықтығын жеңіл сұйықтыққа ауыстыру, компрессорлық тәсіл, газды-сұйық қоспасын айдау және терең сораптармен сору.Ұңғыны меңгеру алдында ұңғы сағасына қолданатын тәсілге байланысты арматура орнатады.

Тарту тәсілінде лебедканың көмегімен жұқа арқанмен түсірілген қауға арқылы сұйықты ұңғыдан алады. Желон ұзындығы 8м құбырдан жасалады. Оның төменгі бөлігінде арқанды бекітуге арналған скоба бар. Желон диаметрі кигізбелі құбыр диаметрінен 0,7-ден көп болмайды. Желонды бір түсіргенде 0,06 м³ сұйық шығарады. Тарту тәсілі өнімділігі нашар, қиын тәсіл.

Поршеньдеу тәсілінде поршень арқылы арқылы сорапты компрессорлы құбырға түсіріледі. Поршень төменгі бөлігінде клапаны бар, диаметрі 25-37,5 мм болатын құбырдан тұрады. Құбырдың сыртында эластикалық резеңке манжеталар бекітілген. Поршень бір көтерілгенде сұйық деңгейіне қанша тереңдікке батса, сонша сұйықты алып шығады. Бату тереңдігі арқанның беріктігімен шектеледі және 75-150 м аспайды. Поршеньдеу тәсілінің тарту тәсіліне қарағанда өнімділігі 10-15 рет артық. Поршеньдеу кезінде саға ашық болады. Бұл күтпеген жерден қиындықтар туғызуы мүмкін.

Ұңғы сұйықтығын ауыстыру.

Ұңғы сұйықтығын ұңғыға сорапты компрессорлық құбырларды түсіріп, сағаны бекітіп ауыстырады. Бұрғыланған ұңғы әдетте саз балшықты ерітіндімен толтырылады. Ұңғыны сумен немесе газдан тазаланған мұнаймен шаю арқылы ұңғының түп қысымын мына шамаға азайтуға болады:

(2.4)

мұндағы - саз балшық ерітіндісінің тығыздығы; - жуу сұйығының тығыздығы; L - СКҚ түсіру тереңдігі; - ұңғының орташа қисаю бұрышы.

Бұл тәсілмен ұңғыны жоғары қабат қысымымен меңгереді.

Ұңғыны компрессорлық тәсілмен меңгеру фонтанды, жартылай фонтанды және механизацияланған ұңғыларды меңгеру кезінде кеңінен қолданады. Ұңғыға СЛҚ түсіріліп, саға фонтанды арматурамен жабдықталады. Құбыр аралық кеңістікке компрессордан келетін құбырлар жалғанады. Газды айдаған кезде сұйық құбыр аралық кеңістіктен СКҚ түбіне дейін ығыстырылады. Газ СКҚ-ға түскеннен кейін сұйықпен араласады. Нәтижесінде түп қысым азаяды. Газ шығынын реттей отырып, газды-сұйық қоспасының тығыздығын және ұңғының түп қысымын өзгертуге болады. Р_қ > Р_т болғанда, ағыс ағып кедеді және ұңғы фонтандық немесе газлифтілі жұмыс режиміне өтеді. Тұрақты ағыс ағынын алғаннан кейін ұңғы стационарлық жұмыс режиміне көшеді. Бом және тұрақсыз коллекторлардан тұратын ұңғыларда компрессорлық тәсілді қолдану шектеледі. Кейбір жерлерде ұңғыны 4500-5000 м тереңдікте меңгеру қажет болады, мұндай жағдайда да компрессорлық тәсілдің қолдануын шектейді.

Қабат энергиясын толықтай қолдану үшін сұйықты шығару мен ұңғыны жуу үшін СКҚ-ны перфорацияланған тесікке дейін түсіреді. Жоғары тереңдіктен сұйық деңгейін СКҚ-ның түбіне жеткізу үшін қысымды бірнеше ондаған МПа-ға өсіретін компрессор қажет. Бұл меңгеруді күрделендіре түседі. Сондықтан құбырда (колоннада) алдын-ала белгілі бір тереңдікте тесік тесіледі (пусковой клапан). Айдалған газ СКҚ-ға осы тесік арқылы еніп, сұйықпен араласады.

Ұңғыны газдалған сұйықты айдау тәсілімен меңгеруде құбыраралық кеңістікке таза газ немесе ауаның орнына газ бен сұйық қоспасын айдайды. Га- сұйық қоспасының тығыздығы айдалған газ бен сұйық шығындарының қатынасы байланысты. Газды-сұйық қоспасының тығыздығы таза газдың тығыздығына қарағанда жоғары болғандықтан, терең ұңғыларды аз қысым тудыратын компрессормен меңгеруге мүмкіндік береді.

Газды-сұйық қоспасын айдаған кезде ауа түйіршіктеріне архимед күші әсер етеді, соның әсерінен газ сұйықтың бетіне қалқып шығады. Қалқып шығу жылдамдығы газ түйіршіктерінің өлшеміне, тығыздықтарының әртүрлілігіне байланысты. Неғұрлым түйіршік ұсақ болса, соғұрлым қалқып шығу жылдамдығы да аз болады. Әдетте бұл жылдамдық 0,3-0,5-м/с аралығында болады. Сондықтан төмен ағатын сұйық жылдамдығы газ түйіршіктерінің қалқып шығу жылдамдығынан жоғары болу қажет. Әйтпесе, газ СКҚ-ның түбіне жетпейді де, ұңғының түп қысымы азаймайды. Жоғары сұйық жылдамдығын тудыру үшін көп шығын қажет. Сондықтан газды-сұйық қоспасын СКҚ бойымен айдау керек.

Бақылау сұрақтары:

1. Гидродинамикалық жетілген ұңғы деп қандай ұңғыны айтамыз?

2.Ұңғыны меңгеру әдісінің түрлері?

Әдебиеттері: 1 – 18

№ 3-дәріс.

Тақырыбы: Мұнай кеніштерін жасанды әсер ету.

Дәрістің мақсаты: Кенішке жасанды әсер ету әдісін зерттеу.

Негізгі ұғымдары: айдау, әсер ету, мұнай бергіштік, ұңғы маңын өңдеу, мұнайға қанығу.

Негізгі сұрақтары:

1. Жалпы және жеке әсер етудің мақсаты.

2. Мұнай өндіруді жеделдету мақсатында әсер ету әдістерінің теориялық негіздері және кенішке әсер ету тәсілдерінің топтамасы.

3. Ұңғылар конструкциясына қойылатын талаптар.

4. Қабатқа әсер етудің әртүрлі тәсілдернің үрдістер мен механизмдері(су,газ,айдау арқылы қабат қысымын ұстау;су газды репрессия;қабатқа әсер етудің перспективті әдістері).

Жасанды әсер етудің барлық әдістері жұмыс істеу принципі бойынша мына түрлерге бөлінеді:

1. Гидрогазды динамикалық

2. Физика-химиялық

3. Термиялық

4. Аралас

Бұл әдістердің ішінде кеңінен қолданылатын әдістердің бірі- кенішке айдалатын әр түрлі флюидтерді айдағандағы қабат қысымының өсуіне байланысты гидрогаздыдинамикалық әдіс. Қазіргі таңда Ресейде 90% өндірілетін мұнай кенішке су айдағандағы қабат қысымын реттеу әдісіне, атап айтқанда айдау кезіндегі қабат қысымын ұстап тұру әдісіне байланысты.

Кенорындарын игеруге талдау жасағанда, егер қабат қысымы жоғары болмаса, өнім нұсқасы ұңғыдан жойылса, мұнайды алу қарқыны, сондай-ақ мұнай бергіштік коэффициенті де анағұрлым төмен болуы мүмкін. Барлық жағдайда, қабат қысымын ұстап тұру әдісін қолдану қажет. Ұңғы маңына жасанды әсер ету әдісі кеңінен қолданылады. Ұңғы маңына жасанды әсер ету әдісі ұңғы құрылысын жүргізу үрдісінде өнімді горизонтты бірінші ашу сатысында жүзеге асырылады. Көп қолданылатын әдістердің бірі -ұңғы пайдалану кезіндегі ұңғы маңына әсер ету. Ол ағысты интенсификациялау немесе су ағысын оқшаулау ( жөндеу-оқшаулау жұмыстары) деп бөлінеді. Барлық жасанды әсер ету әдістері екіге бөлінеді:

1. Кеніштің энергетикалық күйін реттеуге байланысты әдістер

2. Коллектор немесе флюидтердің негізгі физикалық сипаттамасының өзгерісін реттеуге байланысты әдістер.

3. Қабат қысымын реттеу былай жүзеге асырылады:

1. Су айдау арқылы

• Нұсқа маңына су айдау;

• Нұсқа ішіне су айдау;

• Нұсқа сыртына су айдау;

Нұсқа ішімен су айдау былай жүргізілуі мүмкін:

- Айдау ұңғыларының сызықты және сызықты емес қатарларымен кенорынды кесу;

- айдаудың блокты жүйесі;

- таңдап су айдау.

2. Кеніштің жоғары бөліктеріне газ айдау

3. Су мен газды бір мезгілде айдау.

Көптеген кенорындарды игеру нәтижесі нұсқа ішімен су айдаудың нұсқа сыртына су айдауға қарағанда әлдеқайда тиімді екендігін көрсетті. Нұсқа ішіне су айдаудың мынадай жүйелері бар:

• Аудандық су айдау, өндіру ұңғыларының арасында айдау ұңғыларының біркелкі орналасуымен негізделген;

• Таңдап су айдау .

Ұңғы маңына әсер ету арқылы ұңғының өнімділігін басқару әдістерінің ішінде барлығы бір нәтижені көрсетпейді. Егер ұңғыны дұрыстап таңдап алған жағдайда ғана максималды тиімді нәтиже береді. Сондықтан, ұңғы маңына жасанды әсер ету әдістерін қолданған кезде, ұңғыны таңдауға аса мән берілу қажет. Әр ұңғыға жүргізілетін әдістердің тиімдісі де жалпы кеніш немесе кенорын бойынша соңғы мұнай бергіштік коэффициенті, сондай-ақ алу қорының интенсификациясы жөнінде тиімділікті көрсетпеуі мүмкін.