Тәжірибелік жұмыс 8 Зерттеу әдістері

Мазмұны:

1. Қабат қысымын өлшеу

2. Кеніштегі температураны анықтау

Жұмыстың мақсаты: Студенттерге қабат қысымын өлшеу және кеніштегі температураны анықтап, зерттеу көрсеткіштерін өңдеу.

Бақылау сұрақтары:

1. Қабат қысымы деген не?

2. Гидростатикалық қысым қалай анықталады?

3. Сұйықтықтың динамикалық деңгейі деген не?

4. Қабат температурасы не үшін анықталады?

Глоссарий

Қабат қысымы – жабық ұңғыдан сұйық пен газ алынбаған кезде өлшенген қысым.

Ұңғыдан сұйық пен газ алынбаған кездегi қалыптасқан сұйық деңгейi статикалық деңгей деп аталады.

Ұңғыны пайдалану кезiнде құбыр сырты кеңiстiкте қалыптасатын сұйық деңгейi динамикалық деңгей деп аталады.

Сұйық ағынының депрессияға тәуелдi қисығын индикаторлық сызық деп аталады.

1. Қабат қысымын өлшеу

Қабаттағы мұнай, газ және су қабат қысымы деп аталатын қысым әсерінде болады. Қысым энергиясының қоры және қабат жағдайларындағы мұнай мен газдың қасиеттері қабат қысымына тәуелді болады. Қабат қысымының шамасы өнімділік қабатының орналасу тереңдігіне, жоғарырақ жатқан тау жыныстарына (тау қысымы), тектоникалық күштерге, температураға, берілген нақты кендегі химиялық процестерге тәуелді болып келеді. Тау қысымы мұнай мен газға тау жыныстарын құрайтын минералдар арқылы беріледі. Өткізбейтін тау жыныстарымен оқшауланған қабатта тау қысымы аномальды, гидростатикалық қысымнан жоғары қабат қысымының қалыптасуына әкеліп соқтырады. Қабаттың ығысуы нәтижесінде тектоникалық күштер қабат қысымының гидростатикалық қысыммен салыстырғанда артуына немесе азаюына әкелуі мүмкін.

Температураның әсері күрделі көмірсутектердің (мұнай мен газды құрайтын) бұзылуына және ең қарапайым молекулалар санының көбеюіне әкеледі, ал бұл сұйық (мұнай, газ) пен газдың көлемінің артуына және сәйкесінше оқшауланған қабатта қабат қысымының артуына себепші болады.

Температураның өзгеруі химиялық реакцияларға әкеліп соқтыруы мүмкін, ал олар сәйкесінше қабаттың цементтелуіне және кеуектіліктің азаюына әкеледі, осының салдарынан оқшауланған (жабық) қабатта қысым көбейеді.

Егер сұйық пен газдың тығыздығы белгілі болса, онда қабат қысымын есептеу жолымен анықтайды. Егер ұңғыда сұйық толып тұрса және асып төгілмесе (фонтанданбаса), онда қабат қысымы гидростатикалық қысым ретінде анықталады:

Р_қаб. = H · ρ · g , (8.1) (8) мұндағы Р_қаб. – бастапқы қабат қысымы, Па; Н – қабаттың орналасу тереңдігі, м; ρ – сұйықтың тығыздығы, кг/м³; g – дененің еркін түсу үдеуі (g = 9,81 м/с²).

Егер ұңғы асып төгілсе (фонтандаса), онда

Р_қаб. = H · ρ · g + Р_с , (8.2)

мұндағы Р_у – ұңғы сағасындағы қысым, Па.

Егер ұңғыдағы сұйық деңгейі сағаға дейін жетпесе, онда

Р_қаб. = H₁ · ρ · g , (8.3)

мұндағы Н₁ – ұңғыдағы сұйық бағанының биіктігі, м.

Қабаттағы қысым жазықтықтардың біреуіне қатысты болады. Мұндай жазықтық ретінде теңіз деңгейін алу немесе қабаттағы сумұнайлы ұштасудың бастапқы қалпын санау қалыптасқан. Шартты жазықтыққа жатқызылған қабат қысымын келтірілген қабат қысымы деп атайды (4 сур. қараңыз).

Келтірілген қабат қысымын мына формула бойынша анықтайды:

Р_1келт. = Р₁ + h₁ · ρ_н · g , (8.4)

Р_2келт. = Р₂ – h₂ · ρ_в · g , (8.5)

мұндағы Р₁ және Р₂ - №1 және №2 ұңғылардағы өлшенген қабат қысымдары, Па; h₁ және h_{2 –} ұңғы түбінен сумұнайлы ұштасудың деңгейіне дейінгі арақашықтық, м; ρ_н және ρ_в – мұнай мен судың тығыздығы, кг/м³.

1. Ұңғы түбіндегі статикалық қысым. Статикалық қысым – бұл ұзақ мерзімге тоқтағаннан кейін ұңғыда қалыптасатын қысым. Статикалық қысым биіктігі (вертикаль бойынша) ұңғыдағы сұйық деңгейінен бастап өлшеу жасалып жатқан тереңдікке дейінгі арақашықтыққа тең болатын сұйық бағанының гидростатикалық қысымына тең. Көбіне мұндай тереңдік ретінде қабаттың перфорациясы аралығының ортасын қабылдайды. Статикалық қысымды көбіне қабат қысымы деп атайды.

2. Статикалық деңгей. Ұзақ мерзімге тоқтаған соң ұңғыда саға ашық болғанда қалыптасатын сұйық бағанының деңгейін статикалық деңгей деп атайды.

3. Ұңғы түбіндегі динамикалық қысым. Ұңғы түбіндегі динамикалық қысым – сұйық пен газды алу процесінде, және сонымен қатар ұңғыға әсер ету объектісін (су, полимерлер, жылу тасымалдаушылар және т.с.с.) айдау кезінде ұңғы түбінде қалыптасатын қысым. Ұңғы түбіндегі динамикалық қысымды көбіне түп қысымы деп атайды.

4. Ұңғыдағы сұйықтың динамикалық деңгейі. Жұмыс жасап тұрған ұңғыда қалыптасатын сұйық деңгейін динамикалық деңгей деп атайды.

5. Орташа қабат қысымы. Орташа қабат қысымы қабат жағдайы, оның мұнай мен газды алу мүмкіндіктері туралы көрініс береді және де берілген кенді тиімді өңдеуге жағдай жасайтын геолого-техникалық шараларды өткізудің нәтижелілігіне сілтеме жасайды.

Қабаттың әр түрлі нүктелерінде өлшенген статикалық қысым осы таңдап алынған нүктелердегі жергілікті қабат қысымдарын сипаттайды, олар қабаттың біртексіздігі, өңделудің әр түрлі деңгейі, кенге суландыру немесе басқа да агенттер арқылы әсер ету дәрежесі және т.б. салдарынан әр түрлі болуы мүмкін.

Осыған байланысты орташа қабат қысымы термині қолданылады. Р_ор. орташа қабат қысымын жекелеген ұңғылардағы Р_і статикалық қысымдарын өлшеу арқылы анықтайды.

Кен бойынша орташа өлшенген қабат қысымы

(8.6)

формуласымен анықталады, мұндағы f_i – і-ші ұңғының ауданы, Р_і – і-ші ұңғыдағы статикалық қысым, n – ұңғылардың саны.

6. Қабат көлемі бойынша орташа өлшенген қысым. Қабат көлемі бойынша орташа өлшенген қысым тек әрбір ұңғының f_i ауданын ғана емес, сонымен қатар қабаттың орташа h_i қалыңдығын да ескереді, сонда

(8.7)

Орташа қабат қысымын изобаралар картасы (тең қысымдар сызықтары) бойынша анықтайды.

7. Бастапқы қабат қысымы. Сынама пайдалану кезінде барлау ұңғылары тобы бойынша анықталған орташа қабат қысымын бастапқы қабат қысымы деп атайды.

8. Ағымдағы қабат қысымы. Кенді өңдеу процесі кезінде қабат қысымы әсер ету агентін айдау көлемін арттыру немесе шектеу, мұнай мен газды алуды арттыру немесе шектеу және т.с.с. нәтижесінде өзгеріп отырады. Сондықтан әр түрлі уақытта пайдалану объектісінің жағдайын дәл бағалау үшін орташа қабат қысымын анықтап, осы қысымдардың уақытқа тәуелді өзгеру графиктерін тұрғызады. Осы қысымды ағымдағы қабат қысымы деп атайды.

Жоғарыда көрсетілген қабат қысымдарынан басқа кенді өңдеу процесі кезінде айдау сызығындағы және қабаттан сұйықты алу сызығындағы қысымдар түсініктері енгізіледі.

Мұнай кен орындарын өңдеу процесі кезінде қабат қысымы жағдайына жүйелік бақылау жасалып отырады, оның нәтижелері бойынша қабат қысымының жағдайы туралы жорамалдар айтылады және қажет болса қабатқа әсер ету агенттерін айдау көлемін арттыру немесе қысқарту жөнінде түзетулер енгізіледі, кен орнының жеке бөліктерінде немесе кен орнында түгелдей өңдеу процесін реттеу шаралары қолданылады.

Ұңғылардағы қабат қысымы ұңғыға қырғыш сым арқылы түсірілетін тереңдік манометрлері арқылы өлшенеді.