Газ және газконденсатты игеру қандай тәсілмен жүзеге асады?
Фонтанды
Газ ұңғымасындағы фонтандық құбырлардың диаметірін таңдап алуға қандай жағдайлар әсер етеді?
Фонтанды құбыр диаметрiн анықтағаннан кейiн пайдалану құбыр тізбегінің өлшемiн (диаметр және ұзындық), кейiн барлық ұңғымалардың өлшемiн айқындайды. Ұңғымалардың iшкi диаметрiн муфтаның немесе фонтанды құбырдың шеттерiнiң диаметрiнен 20 мм-ге жоғары деп қабылдайды.
Фонтанды құбыр тізбегінің диаметрiн келесiнi ескерiп анықтайды:
1) су, конденсат және бөлшектерден ұңғыма түбін тазалауды қамтамасыз ету;
2) қысымды жоғалтуды төмендету
Бұларды ескеру, теориялық тұрғыдан келесi тәуелдiлiк қолданылады
V=1,2 Vкр, мұндағы
,
(2.10)
v- шығатын газ ағынының негiзгi жылдамдығы, м/с; vкр-критикалық жылдамдық, м/с; g-бос ту үдеуi, м/с; d-бөлшек диаметрi; φ-жыныс бөлшегiнiң өлшемiн ескеретiн коэффициент (φ=0,3-0,75); ρж және ρг – жыныс және газ бөлшектерiне сәйкес тығыздықтар, кг/м3.
|
Сурет 16.Ұнғыға қарапайым реогенттерді айдағандағы жабдықтардың және қондырғылардың сүлбасы. |
,
(2.11)
мұндағы, D-шашыратқыш құбырдың iшкi диаметрi, см; Р3-қысым, МПа; М-газдың орташа молекулалық массасы; Т3-ұңғыма түбіндегі газ температурасы, 0С; z-газдың асасығылу коэффициентi.
Себебi шығын Q ұңғыманың пайдалану режимiн ескерiп, (2.11) формуладан фонтанды құбыр диаметрiн табуға болады. Бұл үшiн жиi тік бағыты бойынша минималды мүмкiн болатын жылдамдық V берiледi. Ол 3-5м/с құрайды.
(2.12)
Үйкелiске және газ бағанасының салмағын жоғалту ұңғыманың тереңдiгiне және ондағы қысымға тәуелдi, (2.12) формуладан есептегенде ұңғыма түбіндегі және сағасындағы қысым айырмашылығын тексеру керек.
Көтергiш құбырлар тізбегін келесі мақсатпен түсiредi:
- газда қатты заттар болған жағдайда, пайдалану кұбырлар тізбегін үйкелуден және желiнуден немесе коррозияны туғызатын агрессивтi компоненттерден сақтау
- сұйық және механикалық қоспаларды ұңғыма түбінен жер бетіне шығару
- ұңғыманың фонтандауын басып тоқтату және меңгеру үрдістерін жеңiлдету, бұл жер асты ремонттарын жүргiзгенде қажет
- ұңғымаларға құрылғыны түсiріп, көтеруге байланысты әр түрлi зерттеу жұмыстарын жүргiзу.
Ұңғымаларда агрессивтi компоненттер және жоғары қысымдар болуында, пакерлер мен әр түрлi маңызы бар клапандарды қосатын жер асты комплекстерiн қолдануға болады. Бұл пакерлер мен клапандар – құбырлық кеңiстiк пен фонтанды құбырлар арасындағы байланысты туғызатын немесе жоятын құрылғы.
Газ ұңғысының түп және қабат қысымы қалай анықталады?
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.
.
(3-сурет)
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.
(
)
1-ші диаграмма түзу түрінде, ол инерциялық күштер (аз) елеусіз және біртекті сұйықтардың ағыны кезінде, арындық режимде қабатты пайдаланатын ұңғылар үшін сай.
Қабатта депрессияның ұлғаюымен және сұйықтар мен газдардың сүзілу (фильтрациялық) жылдамдықтарының өсуімен инерциялық күштер елеулі жоғарлайды, қозғалыстың сызықтық заңы бұзылады және индикаторлық диаграмма 4 дебит өсіне қарай қисаяды.
2-ші диаграмма қабатарды еріген газ режимінде пайдаланатын мұнай ұңғыларына немесе мұнайға қаныққан жарықшақтық колекторға тән. Осы жағдайда индикаторлық сызықтардың қисаюы, түп қысымның төмендеуіне және сүзілу (фильтрациялық) жылдамдықтың өсуіне, сонымен қатар инерциялық күштердің пайда болуына байланысты жарықшалардың тұйықталуынан пайда болады.
3-ші диаграмма, түп қысымы және дебит мұнай ұңғымаларының жұмысы қалыптаспаған режимде өлшенсе, яғни зерттеу барысының ақауларына байланысты. Кейде мұндай диаграммалар біртексіз қабаттар шартына сай, анықтап айта келсек депрессияның өсуінен бұрын – соңды болмаған әлсіз фильтрацияға байланысты сұйықтардың әлсіз ағыны келіп тұратын қабатшалардың игеруге кірістірілуімен түсіндіріледі.
Сурет5. Индикаторлық сызықтар, шығымның (дебиттің) қысымдардың төмендеуіне тәуелділігі:
1,4 – түзу сызықты – кисықсызықты; 2 – шығым (дебит) өсіне қатысты дөңбекшікті; 3 – шығым (дебит) өсіне қатысты иілген.
Индикаторлық диаграммалар тұрғызылып болғаннан кейін олардың матеметикалық моделі таңдалады.
Индикаторлық диаграммалар мына теңдеулермен сипатталады:
мұнай ұңғысы үшін: Q=k(Pпл – Pз) (4.1)
газ ұңғысы үшін: q=k(Pпл2 –Pз2) (4.2)
мұндағы, Q және q – мұнай және газ ұңғыларының дебиті; k – индикаторлық түзулердің бұрыштық коэффициенті, яғни ұңғы өнімділігінің коэффициенті; Pпл және Pз – қабаттық және түптік қысымдар.
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.