3.Газдық қабаттың игеру режимі.
Егерде өнімді ұңғымысында шығым (дебит) мен түп қысымы уақыт байланысты өзгермесе, онда игеру режимі қалыптасқан болып есптеледі.
Қалыптасқан түп қысымы мен шығымын (дебиттін) тіркелуінен кейін ұңғыманы басқа игеру режиміне ауыстырып, жаңа режимде оның жаңа параметрлерінің анықтайды. Зерттеуді 3 – 4 жұмыс ремимінде жүргізеді және әдетте зерттеліп отырған ұңғы аймағындағы қабаттық қысымның өзгерін (динамикасын) тіркелуімен аяқтайды. Ол түп қысымы толық қалыптасқан ретінде, тоқтатылған ұңғымада анықталады және жұмыс істеп тұрған ұңғылардың арасындағы ағымдағы қабаттық қысымға сәйкес болады.
Ұңғыманы зерттеудің нәтижесінде қалыптасқан іріктеу әдісімен ұңғы шығымының (дебитінің) қысым айырмашылығына (депрессия) тәулділігін көрсететін индикаторлық диаграммамен сипатталады.
Газ
ұңғылары үшін индикаторлық диаграмманы
көлемдік Q немесе массалық G координаттарымен
көрсетіледі. Газ шығымы (дебиті) –
қабаттық (контурлық) және түп қысымдарының
квадраттарының айырмасына (
)
тәуелді.
Айдау ұңғылары үшін мұндай диаграмма ұңғының қабылдауу қабілеттілігінің Q өзара түп қысымы мен қабат қысымдарының төмендеуіне қатысты тәуелділігін көрсетеді.
(
)
Қисық сызықты диаграмма 2 (сурет 2) қара, арындық режим жағдайында индикаторлық түзу мынадай түрде жазылады:
мұнай ұңғысы үшін: Рпл – Рз = АQ + ВQ2 (4.3)
газ ұңғысы үшін: Рпл2 – Рз2 = аq + bq2 (4.4)
мұнда А, а және В, b – мұнай немесе газ ұңғылары үшін тұрақты коэффициенттер, оларды тағы фильтрациялық кедергілердің коэффициенттері деп атайды.
Ұңғының максималды өнімділігі Рз=0 болған кезде ғана мүмкін; мұндай өнімділікті потенциалды шығым (дебит) деп атайды.
Qпот=kPпл
Сұйықтың ұңғыдан потенциалдық дебитке тең алынуы көп жағдайда мүмкін емес, өйткені пайдаланудың қандай да болмасын түрінде ұңғыда оның түбіне қысым түсіретін қандай да бір сұйықтың бағанасы сақталады.
4.Серпімді режим жағдайындағы өлшемі шектелген нүктедегі қысым.
Серпімді режим - мұнай өндіріп тұрған ұңғымаларындағы шығымының немесе айдау ұңғымаларына құйылған судың шығыны өзгергендегі барлық жағдайларда байқалады. Бірак та, тұрақталған режим кезіндегі мұнайлылық қабат бөлігінің шегінде, мысалы кен орынды игеру кезіндегі нұсқа сыртынан су айдау әдісін қолданған кезде қысымның таралуы серпімді режим әсерінен жүзеге асырылады. Серпімді режим, физика саласының өкілдерінің көз қарасы бойынша, сұйықтармен канықтырылған жыныстардың сығылғыштығы себебінен болатын, қабаттағы серпімді энергияның шығындалуы немесе толықтырылуы. Мұнайды алу кезінде серпімді энергияның қоры түп аймақта төмендейді, яғни, мұнай және жыныстар, алдыңғы жағдайына қарағанда әлде қайды сығылған күйінде болады. Қабаттан мұнайды әрі қарай өндіруді жалғастыру серпімді энергияның қорын шығындауға әкеліп соғады, мұнайдан ерітілген газ бөліне бастап, қабаттың режимі өзгереді, яғни серпімді режим алдынғы тақырыпта айтып кеткендей ерітілген газ режиміне немесе газ арынды режиміне өзгереді.
Серпімді режим туралы мәліметтерді негізінен мұнай кен орындарын игеру бойынша есептерді шыгару үшін қолданады.
Ұңғыманы пайдалану режимінің өзгеруі кезінде немесе тоқтап қалған жағдайда, сондай ақ оны түсіру нәтижесіндегі ұңғыманың түп аймағындағы қысымды анықтау.
Серпімді режим теориясының негізінде мұнай кен орындарын игеру тәжірибесінде көп қолданысқа ие болған тоқтап тұрған ұңғымаларда қабат параметрлерін анықтайтын қысым қисығын орнату әдісі құралған. (ҚҚО әдісі).
Кен орынды су айдау әдісі арқылы игеруге өткен жағдайда қабаттың мұнайлылық нұсқасында қысымды орнату есебі немесе мұнайлылық нұсқасында қысым берілген жағдайдағы, қабат нұсқаның сыртқы аумағына судың кету есебі.
Егер де, мұнай кен орны бір уақытта нұсқа сыртынан су айдау әдісін қолдана бастаса, нұсқа сыртының мұнайлылық аумағына судың келуі төмендейді, себебі қабаттан мұнайдың алынуы, қабатқа су айдаумен жүзеге асырылады. Қысымның жоғарлауымен, нұсқаның сыртынан кен орынның мұнайлылық аумағына судың келуі басында тоқтатылады, ал кейін қабатқа айдалып отырған су, нұсқаның сыртына ағып кетеді.
Нұсқаның сыртына судың ағып кету есебінде, серпімді режим есебін шығару керек болып қалуы мүмкін.
Игеру жүйесі элементінде уақытты анықтаған кезде, қабатқа су айдау арқылы әсер еткенде тұрақталған режим болады.
Кен орын бір қатарлы игеру жүйесі кезіндегі нұсқа ішінен су айдау әдісін қолданған делік. Айдау ұңғымаларының бірінші және екінші қатарлары тоқтатылған деп алайық, ал (t=0) кезінде оларды қайтадан пайдалануға берілді делік.
Серпімді режим кезінде мұнайды сумен ығыстыру үрдісі негізі қысымды қайта орналастыру үрдісіне қарағанда баяу жүргізіледі. Сол себептен, арада кішкене уақыт өткенсоң, айдау қатарларын қосқаннан кейін, қабатта өндіру және айдау ұңғымалары қатар арасында, қысымның қайта баяу орналасу кезеңі орын алады, яғни серпімді режим тоқтап, тұрақтарлған режим құралады.
Қабаттың контур сырты облысында серпімді режим кезінде мұнай кенорнының контурындағы қысымның өзгерісін болжау
Кен орынның серпімді режимнен еріген газ және газарынды режимдерге ауысу уақытын білу әсіресе мұндай ауысулар жағымсыз әсер ететін кен орындарды игеру кезінде қажет. Мысалы, мұнайда парафиннің мөлшері көп кен орындарда (парафин 15-20 % жоғары) қабаттық мұнайдың газсыздануы оның фазалық жағдайының айтарлықтай өзгеруіне және қатты фаза түрінде парафиннің бөлінуіне (ол өз кезегінде мұнайдың тұтқырлығын жоғарылатады және онда ньютондық емес қасиеттер тудырады), қабаттың кеуекті ортасында қатты парафиннің шөгуіне және мұнай бергіштіктің азаюына әкеледі.
Сонымен, игерілетін қабаттарға су айдау арқылы немесе басқа да әдістермен әсер етуді көптеген себептерге байланысты әдетте кен орынды игеруді бастағанда емес, біраз уақыт өткеннен кейін ("кешігіп") бастайды.
Мұнай кен орнын қандай уақыт ішінде серпімді режимде қабатқа әсер етпей еріген газ және газарынды режимге дейін жеткізбей игеруге болатынын білу маңызды.
5. Резервуарлардың түрлерi. Тауарлы резервуарларда қандай негiзгi жабдықтар орнатылады және олардың қызметi?
Шикi және тауарлық мұнайды қабылдап алу, сақтау және өткiзу шараларын жүргiзу үшiн резервуарлар арнайы арматуралармен және жабдықтармен жабдықталады. Резервуарлардың жабдықтары мыналарды қамтамасыз етедi:
резервуарлардың толуын және босауын;
мұнай деңгейiн өлшеуді;
мұнай сынамасын алуды;
резервуарлардың тазалануын және жөнделуін;
мұнайдың тұнуын және тауарлы мұнайдың астындағы судың
жойылуын;
резервуардағы қысымды қауiпсiздік шегінде ұстап тұруды.
Жер үстінде орналасқан тiк цилиндрлі резервуардағы жабдықтардың орналасу сұлбасы 9.1суретте көрсетiлген.
Резервуар төбесіне қабылдау-тарату құбыршасының үстiне жарық люгі 1 орнатылады. Төбесі ашық тұрған кезде ол арқылы резервуар iшiне жарық өтедi және тазалау немесе жөндеу жұмыстарын жүргізер алдында резервуарды желдетіп ауасын тазартады.
Гидравликалық сақтандырғыш клапан 2 тыныс алу клапаны жұмыс істемей қалған кезде резервуардың газ кеңiстiгіндегі артық қысымды немесе вакуумды шектеуге, сонымен қатар, тыныс алу клапанының қимасы жеткiлiксiз болған кезде тез арада газ немесе ауаны шығаруға арналған. Сақтандырушы клапандар тыныс алу клапандарына қарағанда жоғары қысымға және вакуумға есептелген (артық қысым 588 Па және босату қысымы 392Па). Сақтандырушы клапанға гидравликалық тығын (затвор) түзетiн қатпайтын, буланбайтын тұтқырлығы аз сұйықтар құяды (глицерин, этиленгликол ерiтiндiсi және т.б )
Өрттік сақтандырғыш 3 резервуарда тыныс алу және гидравликалық сақтандыру клапандарымен бiрге Тыныс алу клапаны 4 резервуарды толтыру және босату кезінде, немесе сыртқы температураның өзгеруі нәтижесiнде резервуар ішіндегі қысым шектен асқан кезде немесе вакуум туындаған кезде резервуардың газды кеңiстiгiн автоматты түрде атмосферамен (яғни, сыртқы ортамен) байланыстырады. Ол екi клапаннан тұрады : қысым клапаны және вакуум клапаны.
Тыныстау клапаны келесi түрде жұмыс жасайды: резервуар iшiндегi қысым жоғарылаған кезде қысым клапаны көтерiлiп, артық газ атмосфераға шығарылады, ал резервуар iшiндегi қысым төмендеген кезде вакуумдық клапаны ашылып, резервуарға ауа кiредi.
Қысым клапаны мен вакуум клапаны белгiлi бiр қысыммен реттелiп отырылады және резервуар iшiндегi қысымның ұлғаюы немесе азаюы белгілі бір шамаға жеткенде ғана ашылады. Тыныс алу клапандарының өлшемдері олардың өткiзгіштiк қабiлеттеріне байланысты таңдап алынады. Тоттанбас үшiн тыныс алу клапанының тұлғасы мен клапан отырғызылатын ершігі алюминий қорытпасынан жасалады.
Клапанның өлшемi, мм 50 100 150 200 250
Өткiзгіштiк қабiлетi, м3/сағ 25 72 142 240 304
Өлшегіш люк 5 резервуардағы мұнай деңгейiн және тауарлы мұнай астындағы суды өлшеу үшін, сонымен қатар, сынама алғыш аспаппен мұнайдан сынама алу үшiн қызмет етедi. Өлшегіш люктiң iшiнде бағыттаушы колодка орналасқан, ол арқылы резервуарға лоты бар өлшегіш лентаны түсiруге болады. Колодканы ұшқын шығармас үшiн мыс немесе алюминиден жасайды.
Резервуардағы мұнай деңгейiн өлшеу және мұнай мөлшерін жедел есептеу үшiн УДУ деңгей көрсеткiшiн қолданады (9.1суреттегi 6 ). Аспап саңылаусыз қапта орналасқан қалтқыма мен өлшегіш лентадан тұрады. Деңгей өзгерген кезде қалтқыма бағыттауыш арқан арқылы қозғалады, ал өлшеуiш лента болса, бақылап отыратын аспап қорабындағы блокқа оралады. Аспапқа диспетчерлік пунктке мәлімет беретін (яғни, деңгей көрсеткiшiн көрсететін) құрылғыны қосуға болады.
Кіру люгі 7 (люк-лаз) резервуардың төменгi белдiгiне орнатылады және резервуарды тазалау мен жөндеу кезiнде резервуар iшiне адамдардың кiруiне, сонымен қатар, осы жұмыстарды жургiзу кезiнде оны желдетуге арналған.
Сифондық кран 8 резервуардың төменгi жақ бөлiгiнде жиналған қабат суларын мұнайұстағышқа қарай ағызу үшін сифондық құралды қосу кезiнде пайдаланылады.
Дыбыстық жапқыш (хлопушка)9 ысырмалардың істен шығуы кезінде немесе құбырлардың апаттық жағдайында мұнайдың резервуардан ағып кетпеуін қамтамасыз етеді. Дыбыстық жапқыштар басқарылатын және басқарылмайтын болып келедi. Резервуарға мұнай құйып жатқан кезде мұнай ағымының қысым күшінен дыбыстық жапқыштың (хлопушканың) қақпағы ашылады, ал мұнай айдауды тоқтатқан кезде дыбыстық жапқыштың қақпағы өзінің салмағы әсерiнен орнына қайта түседi де, құбырды жабады. Резервуардан мұнайды ағызған кезде дыбыстық жапқыштың қақпағын арнайы лебедкамен ашады, ал лебедканың өзі айналатын барабаннан және оған оралатын болат арқаннан тұрады.
Қабылдау-өткізу құбыршасы 10 резервуарға сұйықты беру және резервуардан сұйықты шығару үшін қолданылады, оған резервуардың ішінен дыбыстық жапқыш (хлопушка) пен көтерілмелі құбырдың топсасы бекітілген. Қабылдау-өткізу құбыршасының диаметрлерi айдалатын мұнайдың берілген өнiмдiлiгiмен анықталады және 150-700 мм аралығында өзгерiп отырады. Қабылдау-өткізу құбыршасының диаметрiн таңдау барысында сұйқтың қозғалу жылдамдығы 0,5-2,5 м/с аралығында өзгереді деп қабылдайды.
Кері қосу құрылғысы 11 дыбыстық жапқыш (хлопушка) қақпағының екi жағындағы мұнай қысымын теңестіріп отыру үшін қажет, яғни мұнайды резервуардан қабылдау–өткізу құбыршасына қарай кері жібереді. Кері қосу құрылғысы биiктiгi 6 метр болатын барлық резервуарларда орнатылады.
Көтерілмелі құбыр 14 резервуардың iшiнде топсаға (шарнирге) 15 орнатылады, ол қажеттi биiктiктен мұнайды алуға арналған және роликтi блок 16 арқылы лебедкамен 13 қозғалысқа келтiрiледi.