1.2 Ұңғы айналасындағы қысымдағы қысымды бөлу теңдігінің нәтижесі

Біртекті қабатта орналасқан ұңғы қасында сұйық ағыны радиалды күйге жақын түседі. Бұл есептеулерде фильтрацияның радиалды жүйесін қолдануға кең өріс береді.

Фильтрацияның жылдамдығы дифференциалды жолмен жазылғанда Дарси заңы келесі түрде анықталады.

: (4)

Мұндағы R-қабат өткізгіштігі; -динамикалық тұтқырлық; d_p/d_z-радиус ішіндегі градиент қысым. Сұйықтың жоғалу көлемі мынаған тең

; (5)

мұндағы -гидроөткізгіштік.

-радиус функциясының белгілі саны деп берілсін делік,

(6)

(2) және (3) формулалардан келесіні алуға болады

(7)

(7) дифференциалды теңдеу бөлек белгісіздермен интегралдануы мүмкін, егер функциясы берілсе. Егер гидроөткізгіштік радиустан тәуелді болмаса және тұрақты болса, онда (4) теңдеу фильтрация ауданында қңай интегралданады. Бұл жағдайда

(8)

Егер болғанда мынаны аламыз

(9)

(9) теңдеуден келесі формуланы аламыз:

(10)

Егер (8) теңдеуін интегралдасақ, онда ұңғы айналасындағы қысымды жою формуласын аламыз:

(11)

Алгебралық түрлендіру, интегралдағанынан кейін мына теңдеуді аламыз:

(12)

теңдігін шеше отырып, және (10), (12) формулаларын қойып, ұңғы айналасындағы қысым қысым жайылуын табуға болады.

(14)

1.3 Мұнай кен орындарын игеру режимдері.

Қабат ішімен ұңғы түбіне дейін сұйық фильтарциясы есебімен қозғалып отырады. Сұйық осы қабат қысымының әсерінен сығылған күйде болады. Кен орынды пайдаланған, ереже бойынша қабат қысымы азайады.

Қабат қысымының өзгеруі әрдайым байқалып отырылады және оның тез төмендеуі кезінде жасанды жолдарды қолданады және көбіне қабат қысымын ұстау жолдарын қолданады. Қабат қысымының төмендеу қарқыны, кен орындағы қабат сұйығын: мұнай, су және газды алудан болады, ол кенорынды игерумен байланысты. Ол жасанды факторлар. Басқа жағынан алғанда қабат қысымының қоры, ол басты қабат қысымының көлемі, және оның төмендеуі табиғи факторларға да байлансыты.

• газды шапканың болмауы, кенорынды игерудегі энергияны кең қолдану;

• қабаттағы жүйесіндегі серпімді энергияның қоры;

• мұнай құрамындағы еріген газ қоры;

• гравитациялық факторлар, олар мұнайды қабаттан ығыстыруда нәтижелі болу, құлау бұрышы үлкен болуы мүмкін.

Барлық жасанды және табиғи факторлар жиынтығы, қабат режимі деп аталады. Олар бас режимге бөлінеді. Суарынды (табиғи және жасанды), серпімді, газарынды (газшапкалы режим),еріген газ режимі және гравитациялық режим.

Кенорынды игеру игерудің дұрыс режимін таңдаудан: оның ұңғыдан сұйықты алудың технологиялық нормасы, сағаның динамикаклық қысымының керекті шегі, игерудің гидродинамикалық райын таңдаудың математикалық есептері, газ және сұйық өнімінің көлемін анықтау, ұңғының сулану процесін есептеу, сонымен бірге кенішке әсер ету шаралары, осының барлығы кенішті игерудегі мұнай бергіштік коэффициентінің максималды шекке жету мақсатымен жасалады.

Бірақ кеніш режимін анықтау әрдайым оңай болмайды, көптеген факторларға байланысты режимдер бірге екуі анықталуы мүмкін. Сондықтан идеалды жағдайда, егер бінеше режим бір уақытта анықталса, онда кенішті игеру процесінде текғана бір режим колданылады, ол басқа пайда болған режимдер немесе ескерілмейді, немесе көп есепке алынбайды.

Су арынды режим.

Алынған режимде мұнай фильтрациясы шет немесве контур сырты су қысымы мен іске асады, олар әрдайым жабдыр суы немесе басқа сулар толықтыру арқылы, немесе үзіліссіз айдау ұңғылар жүйесі арқылы су айдаудан қуат алып отырады.

Су арынды режим қолданғандықтан мына теңсіздік болады:

Мұнда Р_пл – орташа қабат қысымы, Р_нас-қанығу қысымы.

Серпімді режим

Бұл режимде, мұнайды ығыстыру кенішті қоршаған су және қабат қаңқаларындағы мұнай өзінің серпімді кеңею әсерінен болады. Бұл режимдегі міндетті талап, ол қабат қысымын, қанығу қысымын жоғары ұстау. Қабат жабық болуы керек, бірақ біршама үлкен болуы қажет, себебі оның серпімді энергиясы негізгі мұнай қорын алу үшін.

Серпімді ортаның көлемдік коэффициенті сол ортаның бірінші көлемдік бөлігі сияқты анықталаады.

(1)

Мұндағы

-бастапқы орта көлемі.

Кеуекті қабаттың қаңқасы ішкі қысымның өзгеруіне байланысты деформацияланады. Ішкі қысымның өзгеруі, кеуектіліктің және қосымша сұйықты ығыстырудың азаюына әкеліп соқтырады. Эксперименталды берілгендерден:

су үшін :

мұнай үшін :

жыныс үшін :

Қабаттың сығылуын бағалау үшін, сонымен бірге сығылу коэффициенті келтірілген, олар қабаттың серпімді коэффиценті деп аталады. Ол кейдір фиктивті ортадағы көлемдік сығылудың орташа коэффиценті, оның көлемі сұйықпен қанықтырылған қабат көлеміне тең.

Серпімді (приращение) су, мұнай және жыныс көлемін анықтағанда, оның қабат көлемінің бірлік элементі мынаған тең:

(2)

мұндағы V-фиктивті орта көлемі,

V_n,V_b,V_H-қабат қаңқас, қабаттағы мұнай және су қанығу көлемдері.

-қабаттың серпімді келтірілген коэффиценті.

-арқылы қабаттағы су және мұнай қанығу, және кезектілікті (2) формуланы келесідей жазуға болады.

;

немесе (3)

(3) формула көбіне қабат жүйесінің серпімділігін келтірілген көлем коэффиценті үшін қолданылады.

Газ арынды режим

Бұл режим қабаттың эенергия көзі геологиялық жағдайда серпімділігі аз болғанда пайда болады (газды шапка болғанда). Бұл режим үшін кеніш өткізгішті жыныстармен (по переферии) бітелген немесе тектоникалық бұзылыстармен бітелген (изоляцияланған) болуы керекконтурсыртындағы су активті болмауы тиіс. Мұнайлы кеніш газды шапкамен қатынаста болуы керек. Осы жағдайларда бастапқы қабат қысымы қанығу қысымына тең болады. Орташа қабат қысымының өзгеру қарқыны игеру кезінде кеніште әр түрлі болып өзгеріп отыруы мүмкін, олар игеру қарқынына байланысты, және газды шапка көлемі мен кеніштің мұнайға қанығушылығы қатынасына байланыстыболады.

Кенорынды газдарында режиммен игеруде қабат қысымының құлап отыруы бірге жүріп отырады, ол дегеніміз дебиттің төмендеуіне, фонтандау периодының аздығына, мұнай ұңғыларының газ ұңғыларына ауысуына әкеліп соқтырады. Осы кезде, мұнай кенорынды игеруде аралас режим жағдайларын енгііу мүмкіндігі туады, олар жасанды жолдар, яғни қабат қысымын ұстау, контур сырты ауданына су айдау немесе газ шапкасына газ айдау т.с.с. соңында газарынды режимді қолданған уақытта мұнай бергіштік керекті көлемге жете алмайды, суарынды режимге қарағанда 0,4-0,5 тен аспайды.

Бұл режимда газ факторының заңды өсуі мінезделген, және ұңғы тек таза газ өндіруге (мұнай өнімімен салыстырғанда) және газ шапкасын өсіруге мінезделген. Газ орынды режим жалпы алғанда бағынышты белгіде орындалады және салыстырмалы түрде көп қолданылмайды. өнімі жағынан ұңғылары көбіне суланбайды.

Еріген газ режимі

Мұналы кенішті пайдаланғанда, одан шыққан мұнайдан үзіліссіз газдың бөлініп отырылуы және оның бос күйге ауысып отыруы, соның салдарынан мұнайлы-газ қоспасының көлемі және осы қоспаның фильтрациясы төмендеген қысым нүктелеріне және ұңғы түбіне әсер етіп отырса, онда ол еріген газ режимі деп аталады. Бұл режимді қабат қысымының энергия көзі газды мұнайлы қоспаның серпінділігі болып табылады.

Егер газ режимі болған кездегі міндеттер:

• қабат қысымы қанығу қысымынан төмен;

• контур сырты суы немесе активті емемс контур сырты суларының болмауы;

• газды шапканың болмауы;

• геологиялық кеніш жабық болу керек;

Осы жағдайларда қабат энергиясы мұнайға қаныққан қабат бөліктерінде біртекті таралған болады. Бұл режимде аудан бойынша ұңғыларды араластыруда біттекті принциппен орындалады.

Еріген газ режимі қабат қысымының тез құлауына мінезделеді және газ факторының көтерілуіне заңдандырылған, ол игеру барысында максималды шеккеде жететін кездер болады, содан кейін қабаттың толық сарқылуына байланысты ол құлап бастайды және кенорынның толық газсыздануына әкеліп соқтырады. Режим ең төмен мұнай бергіштік коэффицентімен ерекшеленеді, кей кездерде ол 0,25 мәнге де ие болады. Кенішке жасанды жолмен әсер етпейінше, режим тиімсіз болып есептелінеді. Бірақ игерудің бастапқы периодында ұңғылар қатты фонтандайды, оның фонтандау уақыты ұзақ емес.

Гравитациялық режим

Гравитациялық режим деп, мұнай кенішін игергенде, ұңғы түбіне сұйық фильтрациясы бос үстімен келуі. Бос үстімен –деген, ол филдьтрациялаушы сұық үсті немесе фильтрацияның динамикалық жағдайларында құрылатын мұнай газды қатынас, бұларда қысым барлық нүктелерде тұрақты болып қалады. Бұл режимді кейде қарқынсыз деп те атайды. Гравитациялық режим кез-келген кеніште игерудің соңғы стадиясында геріген газ режимінің табиғи жалғасы болып кездесуі мумкін. Гравитациялық режимде ұңғыда мұнай жиналу үшін және сорап түсіру үшін тереңдетілген түп болады.

Гравитациялық режим мұнайды шахталы жолмен өндіргенде шешуші роль атқаруы мүмкін. Ұңғылары өте төмен, бірақ тұрақты дебитпен ерекшеленеді. Тік құлама қабаттарда гравитациялық режимнің эффекті жоғарылайды. Бұл режим мұнайды өндіру процестерінде практикалық тұрғыдан қолданылмайды және ол тек режим процессін түсіну үшін ғана маңызды.

Негізгі: 1[11-28]; 1[23-41]

Бақылау сұрақтар:

1. Орташа қабат қысымы қалай анықталады?

2. Статикалық қысым дегеніміз не?

3. Динамикалық қысым дегеніміз не?

4. Статикалық дәреже дегеніміз не?

5. Динамикалық дәреже дегеніміз не?