3. Арнайы бөлім

3.1. Eclipse-300 симуляциялық модельге қысқаша түсінік

Мұнай, газ бен конденсаттың шығару коэффициентін және кен орынның игеру нұсқасын анықтау үшін симуляциялық модельды қолданады. Симуляциялық модель өз кезегінде жер қойнауында жүретін күрделі физикалық құбылыстарды түсіндірітін теңдеулер жүйесін қамтиды. Жер қойнауында қабат сұйықтарының фазалық өзгерісі және фильтрациясы жүреді. Мұнай, газ, конденсат және су бір мезгілде қозғалу кезінде, осы фазалар арасында массалық тасымалдау болады. Осы үрдістер жер қойнауындағы термобаралық жағдайлардың өзгерісімен, гравитациялық және капиллярлық күштермен, сонымен қатар коллекторлардың және қабат сұйықтардың физикалық-химиялық қасиеттерімен анықталады.

Игерудың технологиялық көрсеткіштерін және көмірсутектің алып шығу коэффициенттерін болжауын арнайы үшөлшемді Eclipse-300 компьютерлік бағдарламасы арқылы анықтау әлемдік мұнай кәсіпшілігінде кең қолданыс алған. Қабат сұйықтығы құрамының күрделілігіне байланысты дәстүрлі Black Oil симуляторы сұйық (конденсат пен мұнай) пен газ арасында фазалық өзгерісіті және массалық тасымалдауды дұрыс өңдей алмайды. Бұл кезекте композициялық симуляторды қолдануға қажеттілік туады. Тап осы жұмыста GeoQuest фирмасының Eclipse-300 композициялық моделі қолданылады. Үшөлшемді Eclipse-300 композициялық бағдарламасы кен орнын игеру кезінде бір мезгілде газгидродинамикалық және термобаралық үрдістерді толық синтездеуге мүмкіндік береді. Бағдарламалық комплекстің фильтрациялық моделі теңдеулер жүйесі арқылы қабат сұйықтарының және қабатқа айдалатын агенттердің фазаарлық құбылыстар мен фазалық өзгерістерді ескере отырып есептейді.

Кен орнын игерудың компьютерлік симуляциялық бағдарламасында геолого-физикалық және технолгиялық фокторларды және де фильтрациялық-сыйымдылық қасиеттерін, қабат-­коллекторлардың және оларда қаныққан қабат сұйықтарының физикалық-химиялық қасиеттерін ескеруге болады. Симуляциялық модель игерудың табиғи сарқылу тәртібінде, сонымен қатар қабатқа газ айдау әдісімен қабат қысымын ұстау кезінде технологиялық көрсеткіштерді, нақты ұңғылардың тор тығыздығын, ұңғылардың пайдалану тәртібін анықтауға мүмкіндік береді.

Симуляциялық модель бастапқы нақты кәсіптік мәліметтермен сәйкестендіру арқылы кейінгі жылдарға кен орынның игеру жоспарын есептейді. Егер нақты маліметтер модельмен өңделген мәліметтердің нәтижесі қанағатандырлықтай болса, онда бұл мадельдың дұрыс құралғанына кепілдік беруге болады.

3.2. Қабат моделінің геолого-физикалық сипаттамасы және игеру нұсқалары

Модель тереңдігі 3496 м-ден 5300 м-ге дейінгі шөгінді қабаттарды қамтиды. Тереңдігі 3496 м-4450 м аралықта пермнің газ-конденсат бөлігі, тереңдігі 4450 м-4950 м аралықта тас көмірдің газ-конденсат бөлігі келтерілген. Мұнаймен қаныққан қабат тереңдігі 4950 м-ден тереңдігі 5150 м-де орналасқан СМК дейін алып жатса, ал сумен қаныққан қабат 5150 м- 5300 м аралықта моделденген.

Пермь мен тас көмірге тиесілі ұяшықтардың өткізгіштігі кеуектілікке тәуелділігі арқылы есептелген:

Пермь – К=129348К_п^4,67

Тас көмір – К=10915К_п^3,5146

мұндағы К_п – кеуектілік, үлес бірлігі, К – өткізгіштік, мД.

Кернді зерттеу мәліметені сәйкес, вертикалды бағыттағы өткізгіштіктің горизонталды бағыттағы өткізгіштікке арақатынасы келесі тәуелділікке ие:

I объект – К_{өт. в.}=1,2145К_өт.г.^0,8545.

IIобъект – К_{өт. в.}=1,3087К_өт.г.^0,8365.

IIIобъект – К_{өт. в.}=0,8985К_өт.г.^0,9791.

3.1-кестеде моделдің құрылымы мен параметрлері бойынша көрсетілген.

3.1-кесте. Қабат бойынша моделдің сипаттамасы

Қабат №	Жоғарғ.	Төменг.	Қалыңдығы, м	Эффект. қалыңдығы, м	Кеуектілік, үлес бірлік	Өткізгіштік, мД	Кверт/Кгор
1	3496	3650	154	11,5	0,092	1,890	1,11
2	3650	3750	100	20,5	0,093	1,939	1,10
3	3750	3850	100	31,3	0,104	3,297	1,02
4	3850	3950	100	34,3	0,095	2,212	1,08
5	3950	4050	100	32,8	0,107	3,795	1,00
6	4050	4150	100	34,7	0,105	3,502	1,01
7	4150	4250	100	31,8	0,104	3,382	1,02
8	4250	4350	100	36,8	0,092	1,911	1,11
9	4350	4450	100	38,4	0,116	5,448	0,95
10	4450	4550	100	47,0	0,100	3,363	1,06
11	4550	4650	100	38,7	0,115	5,409	0,98
12	4650	4750	100	40,4	0,080	1,520	1,22
13	4750	4850	50	38,6	0,113	5,204	0,98
14	4850	4900	50	22,2	0,095	2,838	1,09
15	4900	4950	50	22,4	0,091	2,361	1,13
16	4950	5000	50	16,7	0,091	2,396	0,88
17	5000	5050	50	15,4	0,098	3,053	0,88
18	5050	5100	50	15,2	0,067	0,796	0,90
19	5100	5150	50	12,3	0,111	4,862	0,87
20	5150	5200	50	8,3	0,118	5,984	0,87
21	5200	5300	100	7,8	0,107	4,434	0,87

Барлық жобалау құжаттарына сәйкес Қарашығанақ газконденсат кен орнын игергенде сұйық көмірсутектерді (конденсат+мұнай) өндіруге көңіл бөлінеді. Кен орнында мүмкін игеру нұсқаларында сайклинг–үрдістің бөлшектеп немесе толық қабат қысымын қалпына келтіру әртүрлі внұсқалары қарастырылған, әсіресе игерудің III объектісі – мұнай бөлігіне.

Салыстырмалы бағалау есептемелерінің қортындысын мамандармен келісіп, алдын ала сайклинг үрдісінің әртүрлі нұсқалары қарастырылып, келесідей игеру нұсқалары есептелінді.

1-3 нұсқалар сайклинг үрдісінің өндірілетін газдың әртүрлі дәрежедегі компенсациясын модельдейді және әртүрлі дәрежедегі қабат қысымын ұстауды көрсетеді.

3.2-кесте. Игеру нүсқаларының есептеулері

Нұсқа	Бейнелену
1	II объектке 40% айдау
2	II объектке 60% айдау
3	II объектке 100% айдау
4	II объектке 40% айдау + III объектке қалған сапалы газды айдау
5	II объектке 40% айдау + III объектке сапалы газ бен суды кезектеп айдау
6	II объектке 60% айдау + III объектке сапалы газ бен суды кезектеп айдау
7	Табиғи сарқылу
8	II объектке 30% айдау + III объектке 10% айдау

Секторлы үлгілеумен сәйкес, 4 нұсқа үшін III объекттіге сұйытылған газды айдау алғашқы 10 жыл ішінде жүреді. Содан кейінгі контракт бойынша қалған уақытта газ айдау жалғасады.

Газ және суды кезектесіп айдау нұсқасы (5 және 6) үшін сапалы газды жиек түрінде айдау болады. Бұл нұсқаларда газ 8 ай бойы айдалады, жылдық цикл бойынша су 4 ай бойы айдалады. Су айдау циклында барлық газ II объектке айдалады. Газ және суды кезектесіп айдау нұсқасында газды сату қарастырылмаған. Сепарацияланған газ және сапалы газдардың тиімді компазиционды құрамы секторлы үлгіні модельдеу барысында анықталады.

3.3-кесте. Айдалатын газдың компанентті құрамы

Компонент	Сепарация газы, мольдік %	Сапалы газ, мольдік %
		2002 +	2006 +
H2S	4.57	8.80	5.70
CO2	7.39	8.90	7.42
C1	76.97	59.72	70.21
C2	7.56	11.58	8.90
C3	2.44	8.58	5.35
C4	0.67	1.18	1.18
C5 - C6	0.36	1.01	1.01
C7-C9	0.04	0.23	0.23

Кен орынның толық симуляциялық үлгісінде игерудің бір нұсқасының үлгісін жасау біршама уақытты қажет етеді. Қабатқа әсер ететін жүйе мен технологияны таңдау біршама нұсқаларды есептеуге сауал қояды. Ол үшін секторлық үлгі қолданылады. Бұл үлгі игеру объектісінің үлгі жасау деңгейін жеңілдеткенде бір нұсқаның есептеу уақытын бірнеше сағатқа дейін қысқартуға және кен орнын әртүрлі мүмкіндікте игеруіне бағалау жасауға мүмкіндік береді. Есептеуден алынған нәтижелер жоғары деңгейде салыстырылады. Бұл есептелген нұсқаларды маңыздылығына қарай біріктіруге және сәйкес шешім қабылдауға мүмкіндік береді. Секторлық үлгімен есптеу арқылы алынған көмірсутектерді алу коэффициентін шын нәтижеге жеттік деп қарастыра алмаймыз. Өйткені мұнда мүмкіндік шамалармен геологилық құрылымын дәріптегендіктен тым асырашылдықпен қарайды. Көбінесе мұнай жиегінің секторлық үлгісі газ бөлігінен айырылған. Сондықтан да кен орнының техналогиялық жоғары көрсеткіштерін алу үшін толық симуляциялық үлгінің варианттарын қабылдап, көмірсутектерді алу коэффициенті бойынша ең қолайлы ақырғы нұсқаларын қарайды.