2.Барлау жұмыстарында қандай платформалар қонданылады?
Теңіз мұнайгаз кен орындарын құрылымдармен қамтуға кететін шығын жалпы барлық күрделі қаржының 50% құрайтыны белгілі. Сонда жеке мұнайгазкәсіптік платформалардың құны 1-2 млрд долларды құрайды деп санауға болады.
Мысалы, қазіргі кезде Солтүстік теңіздің Троллькен орнында пайдаланатын тереңсулы гравитациялық платформа 1 млрд доллармен бағаланады. Ал тереңсулы магистралды құбырды орналастыруға кететін шығын бір километрға 2-3 млн долларды құрайды.
Шельфті меңгеруде әрбір жаңа кезең пайда болатын жаңа проблемеларды шешуге өмірге жаңа шешімдерді қабылдауды талап етеді.Шельфті меңгерудің тұтас техникалық құралдар спектрі өңделген, оны таңдау технологиялық, геологиялық, гидрометеоррологиялық, экономикалық , саясат жағдайларының жиынтыгымен анықталады.
Сурет 20-да ұңғыларды бұрғылау, барлау және мұнай газды өндіруге қажетті әртүрлі техникалық құрылымдыр көрсетілген.
Жаңа техниканы және теңіз мұнай газ құрылымдарды құру аумағында жұмыс істейтін инженерлік компаниялардан «Браун энд Рут», «Мак-Дермот», «Кверенр», «Аккер» және т.б. жоғарғы орындарды алуда.
Гравитациялық теңіз станциялы платформалар (ГТСП).
Гравитациялық ТСП – лар металды свайлы ТСП – дан конструкция, материалы, дайындалу технологиясы, теңізде орнатылуымен ерекшеленеді.
Толқындар мен желдердің сыртқы жүктемелер әсерінен болатын жалпы ГТСП-ның тұрақтылығ, беріктігі өздерінің салмағымен және балласт массасымен қамтылады, сондықтан оларды теңіз түбіне ьекіту қажеттілігі жоқ. Олар теңіз грунты берік негіздерде пайдаланылады.
ГТСП- өте массивті объектілер, және олар екі бөліктен тұрады: тіректі және жоғарғы бөліктер.Тіректі бөлігі бір немесе бірнеше тізбектерден (темір бетондардан жасалатын) тұрады. Тіректерінің ұзындығы 180м, ені 135 м жетеді. Ұзақ мерзімділігі 160 жыл. Цилиндрлі және конуспішінді тізбектер көпұялы монолитті базаға тіреледі (сурет 21).
Өте биік емес база тіректерімен салыстырғанда бір-бірімен қатаң байланысқан ұялы-понтондардан тұрып, төменгі жағы теңіз түбіне орналасатын кең ауданымен бітеді. Тіректі көпблокты плиталар өлшемдері ұзындығы бойынша 180 м және ені бойынша 135 м-ге дейін жетеді.
Аралас режимде өндіру ұңғымаларының нұсқаларындағы қысымды мұнай кенішіндегі нұсқалылықты ескере отырып анықтайды, оны өз кезегінде егер қабаттың мұнайға қаныққан бөлігіне qзв= qзв(t) нұсқа сырты облысынан судың ағымдағы келуінің уақыт бойынша өзгерісі берілсе, серпімді режим теориясының негізінде есептейді.
Егер рк қанығу қысымына жуық, бірақ одан төмен болса, қабаттың еркін газға қанығуы төмен болады, онда қабаттың мұнайға қаныққан бөлігіне нұсқа сырты облысынан келетін судың ағымдағы көлемін жуықтап қабаттық мұнайдың ағымдық өндірісіне тең деп алуға болады, яғни qзв=qн .
Егер мұнай кенішінен қабаттық мұнайдың ағымдық өндірісі белгілі болса, онда кеніште мұнайдың көрсетілген ағымдық өндірісін қамтамасыз ету үшін қанша ұңғыма бұрғылау керек екенін анықтау үшін ұңғымалардың дебитін ғана анықтау жеткілікті.
Еріген газ режиміндегі ұңғымалар дебитін анықтайық. Мұнай кенішіндегі нұсқалық pкон(τ) және сәйкесінше ұңғымалардың қоректену нұсқасындағы рк = рк (t) қысымдарға қарағандаұңғымаларға жақын қысымның қайта таралуы тезірек жүреді. Сондықтан rc ≤ r≤ rk кезінде қысымның таралуын уақыттың әрбір моментінде тұрақталған яғни, квазистационарлы деп санауға болады.
Кеуекті ортада газдалған мұнай ағысының сипатына оның құрамындағы газдың ерігіштігі әсер етеді. Мұнайда газдың ерігіштігін мөлшерлік анықтауда мұнай кен орындарын игеру теориясында әдетте Генри заңын қолданады. Алайда, мұнай мен газдың қасиеттеріне байланысты бұл заң әртүрлі жазылады. Қабаттарды еріген газ режимінде игеруді есептеу үшін Генри заңының формуласы былай жазылады:
Vгp=α0VнP, (1)
мұндағы Vгp - мұнайда еріген газдың стандартты жағдайларға келтірілген көлемі; α0 - ерігіштік коэффициенті; Vн - қабаттық жағдайдағы мұнайдың онда еріген газбен бірге көлемі; Р - абсолютті қысым.
Реал газ үшін оның сығылғыштық коэффициентін ескеру қажет z=z(p, T).
Изотермиялық процесте реал газдың күй теңдеуі мынадай:
(2)
мұндағы ρг, z, ргат , zaт - сәйкесінше газ тығыздығы және р қабаттық қысым мен Рат қысымдардағы газдың сығылғыштық коэффициенті.
Газ фильтрациясының массалық жылдамдығы νг үшін Дарсидың жалпы заңы негізінде мына өрнекті аламыз:
(3)
3. .Газ кен орындарының компрессорлы және компрессорсыз игеру қалай жүзеге асады?
Газлифт ұңғымаларының жұмысы үшін 4-10 МПа қысымға дейін сығылған көміртегі газы қолданылады. Сығылған газ көзі болып, әдетте арнайы компрессорлы станциялар немесе компрессорлы газөңдеу зауттары болады, олар қажетті қысымды жетілдіріп және қажетті берілісті қамтамасыз етеді.
Осында газлифтті пайдалану жүйесі-компессорлы газлифт деп атайды. Егер газлифт үшін қолданылатын табиғи газ таза газды немесе газдеконденсат кен орындарынан болса, мұндай жүйе-компессорсыз газлифт деп аталады.
Компрессорсыз газлифт кезінде, табиғи газ газлифт ұңғымалаарының жеріне дейін тасымалданып, әдетте арнайы қондырғыларда алдын-ала дайындаудан өтеді, мұнда конденсат және ылғал айрылады, ал кейде осы газ ұңғымалар бойынша таратудың алдында жылытылады. Артық қысым әдетте, бір немесе бірнеше саты штутцерлер арқылы газды дросселдеу арқылы төмендетеді. Ұңғыма ішкі газлифт деп аталатын газлифт пайдалану жүйесі бар. Бұл жүйеде сығылу газының көзі болып мұнай қаныққан қабаттан жоғары немесе төмен жатқан, газды қабаттардағы газ қызмет істейді. Екі қабат жалпы фильтрация арқылы ашылады. Мұндай жағдайларды, газ гаризонтымұнай қабатынан бір немесе екі пакермен (жоғары және төменнен) бөлектенеді, және газ құбырға СКҚ келетін газ мөлшерін мөлшерлейтін, штутцерлі құрылғы арқылы енеді. Ұңғыма ішкі газлифт газды алдынала дайындаудың қажеттігін алып тастайды, бірақ газлифт жұмысын реттеуде қиындықтар туғызады. Бұл әдіс Тюмень облысындағы мұнай кен орындарында игеру ұңғымаларын тиімді пайдалану әдісі болады. Мұнда мұнай горизонтының үстінде газ қоры жеткілікті газқаныққан қабаттар жатыр және оның қысымы газлифттің қалыпты және ұзақ уақыт жұмысын қамтамасыз етеді.
4. Еріген газ режимі кезінде қабат мұнайының нақты қасиеттерін анықтау.
Кен орынды еріген газ және газарынды режимдерде игеру
Қысым қанығу қысымынан төмен болғанда игерілетін қабатта еріген газ режимі орнайды. Кеуекті ортаның мұнайдан бөлінген еркін газға қанығуы төмен болғанда газ мұнайда көпіршік түрінде болады. Қабаттық қысымның төмендеуіне байланысты газға қанығудың артуымен газ көпіршіктері гравитация күштерінің әсерінен қабаттың жоғары бөлігінде газды жиналым - газ телпегін құра отырып қалқиды, әрине егер оның құрылуына қатпарлы немесе басқа әртектілік кедергі болмаса.
МжГКО - ның игеру басталғанға дейінгі алғашқы газ шапкаларымен салыстырғанда игеру процесінде пайда болған газ шапкасы екіншілік деп аталады.
Мұнайдан бөлінген газ қысым төмендеген сайын ұлғая отырып мұнайдың қабаттан ығысуына әсер етеді. Мұнайдың қабаттан ығысуы осылай жүретін қабат режимін еріген газ режимі деп атайды. Егер қабатта мұнайдан газ толық ажырап, газ шапкасы пайда болса, еріген газ режимі газарынды режимге ауысады.
Мұнай кен орындарын игеру тәжірибесі мен газ мұнай қоспасының фильтрациясы теориясын гравитациялық күштерді ескере отырып қарастырғанда мынаны байқаймыз, әрдайым дерлік еріген газ режимі газарынды режимге тез ауысады. Еріген газ режимі көбінесе мұнай қабатында оның нұсқа сырты облысында серпімді режиммен бірге немесе егер қабат қысымы қанығу қысымына жуық болса суарынды режиммен бірге жүреді. Сонда, өндіру ұңғымаларының маңайында еріген газ режимі, айдау ұңғымаларының маңайында - суарынды режим пайда болады. Қабаттың мұндай режимдерін аралас режимдер деп атайды.
Қабатты оның нұсқа сырты облысында серпімді және қабаттың мұнайға қаныққан бөлігінде - еріген газ режимі болатын аралас режимде игеруді қарастырайық. Игерілетін қабат формасы - шеңберге жақын делік (1 сур.). Оның нұсқа сыртындағы сулы облысының өткізгіштігі жақсы және өте алысқа жайылады ("шексіздікке дейін"). Ол серпімді режимде игеріледі. Мұнайға қаныққан бөлік нұсқасындағы қысымды алдыңғы дәрістегі әдіс бойынша анықтауға болады.
Мұнай қабаты өндіру ұңғымаларының біркелкі торын қолданумен игерілсін. Әрбір өндіру ұңғымасының қоректену нұсқасы радиусын rк ұңғымалар арасындағы қашықтықтың жартысына тең деп алуға болады. Егер r = rк болса, қабаттық қысым р=рк<рнас (рнас — қанығу қысымы).
5. Айырғыштарда қандай құрылғы газ ағысымен бірге сұйық тамшыларының шығуына жол бермейді
Газды айырғыштарды есептеу кезінде келесі шарттарды қабылдаймыз:
газ ағысындағы тамшылы сұйықтың және жыныстар
бөлшектерінің қозғалыс жылдамдығы тұрақты, яғни ауырлық
күші оның қозғалыс кезіндегі кедергі күшіне тең;
барлық бөлшектің пішіні шар тәрізді;
газ ағысындағы бөлшектер қозғалысы еркін, яғни олар
бір-бірімен соқтығыспайды;
айырғыштағы газ қозғалысы қалыптасқан.
Гравитациялы айырғыштың есебі. (Re=1) кезде, газ ағысындағы бөлшектердің шөгу жылдамдығын анықтау үшін Стокс формуласын қолданамыз (7.15):
Өлшемдері 0,3-тен 0,8 мм дейінгі бөлшектер үшін шөгу жылдамдығы былай анықталады (1Re103):
(7.34)