Қабаттарға су айдау үшін сумен қамтамасыз ету

          Қабаттарға су айдау үшін сумен қамтамасыз ету 

Жоспары 
Кіріспе 
Негізгі бөлім

1. Қабатқа су айдау

1.1 Қабатқа су айдау үшін пайдаланатын су көздері

1.2 Суды дайындаудың техникасы  және технологиясы

1.3 Полимердің судағы ерітінділерін  айдау

Қортынды 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қабатқа су айдау түрлері:

1 Нұсқа сыртынан су айдау.

2 Нұсқа ішінен су айдау.

3 Алаңда су айдау.

4 Таңдап су айдау.

 Су айдау  ар қылы қабат қысымын ұстаудың  технологиясы    Нұсқа сыртынан су айдау.  Бұл жағдайда қабатқа әсер ету нұсқа сыртында орналасқан су айдау ұңғымалары арқылы жүргізіледі. Су айдау ұңғымаларының сызығы мұнай өндіретін ұңғымаларында сулануды тез болдырмау үшін мұнай нұсқасынан бірдей 300-800 метр қашықтық шамасында орналастырады.         Нұсқа сыртынан су айдаудың тиімді жақтары:

-   мұнай қабатымен су айдау ұңғымаларының орналасу аймағы жақсы гидродинамикалық байланыста болғанда;

-  мұнай кенішінің ауданы  салыстырмалы түрде кішкене , яғни кеніш ауданының мұнайлылық нұсқасының периметріне қатынасы 1,5-1,75 км болғанда;

- коллекторлық құрылымы  жақсы, қабат қалыңдығы және ауданы бойынша бірдей қабат болғанда.          Бұл шарттар орындалғанда нұсқа сыртынан су айдау жүйесі мұнай қорын толық өндіруге және қабаттың қозған орталық бөлігінен мұнайды ығыстырып алуға мүмкіндік береді.

Нұсқа сыртынан су айдаудың тиімсіз жақтары мен кемшіліктері де бар:

-    -қабатқа айдалатын су мұнайлылық нұсқасымен су айдау ұңғымасының сызықтарының сүзілу кедергілерін жеңіп өтуі қажет, ол үшін қосымша сорап қондырғыларының қуатын арттыруымыз қажет, ол үшін мұнай өндіруге қосымша энергия шығындау керек;

- -су айдаудың аралығы қашықтаған сайын кенішке әсер ету процесі жәй жүреді;

- -қабаттың сырқы аумағына су айдау кезінде артық көлемде су шығындалады.           Нұсқа аймағына су айдау.  Кенішке әсер етуді жылдамдату үшін су айдау ұңғымаларын мұнайлылық нұсқасына жақын етіп орналастырып немесе мұнайлылықтың ішкі және сыртқы нұсқасының аралығына орналастыру керек.           Нұсқа аумағынан су айдау келесі жағдайларда қолданылады:

 

- қабаттың сыртқы ауданмен гидродинамикалық байланысы нашар болғанда;

- кеніш ауданы салыстырмалы түрде кіші болғанда;

- пайдалану процесінің қарқындылығы үшін, яғни су айдау сызығы мен сұйық алу арасындағы сүзілу кедергісі олардың арасы жақындауы есебінен азаяды.            Бірақ та жекелеген пайдалану ұңғымаларында сулану көбейіп кетеді. Осыған қатысты кейбір ұңғымалардың мұнай бергіштігі жоғалып кетуі мүмкін, ал ол процесті болдырмау үшін өте дәлдікпен зерттеп, есептеп қосымша ұңғымалар бұрғылау қажет.      Энергетикалық көзқараспен қарастыратын болсақ нұсқа аумағынан су айдау процесі экономикалық жағынан тиімді , бірақ сыртқы аймақпен жақсы гидродинамикалық байланыс болатын болса айдалатын су шығыны көбейеді. Нұсқа ішінен су айдау.  Бұл жағдайда қабатқа әсер ету мұнайлылық нұсқасының ішкі жағында орналасқан су айдау ұңғымалары арқылы жүргізіледі. Бұл мұнай кенішіне әсер етудің ең тиімді әдістерінің бірі болып саналады және мұнай қорын өндіру мерзімін қысқартады, бір жағынан мұнай өндіруді жылдам өсіреді.         Нұсқа ішінен су айдау әдісі бірнеше түрге бөлінеді: су айдау ұңғымаларының сызығы бойынша кенішті сақиналы түрде, сызықты түрде, орталық қима қатары бойынша нұсқа аймағынан су айдауды есептей отырып бірнеше көлденең қатар құру. Су айдау ұңғымаларының орналасу схемасы нақты анықталған геологиялық шарттарға сәйкес, мұнай қорын өндіру мерзімінің экономикалық тиімділігіне және қосымша қаржының көлеміне байланысты анықталады. Су айдау ұңғымаларының сызығы қабат коллекторлары жақсы орналасқан жерлерге және айдалған судың еш кедергісіз мұнай қабатқа жақсы әсер ететіндей аймаққа орналастырады. Энергетикалық жағынан қарайтын болсақ нұсқа ішінен су айдау жүйесі нұсқа сыртынан немесе нұсқа аумағынан су айдау әдісіне қарағанда өте тиімді және қабатқа айдалған су мұнайды ығыстыруға ғана жұмсалады. Бұл су айдау әдістері қабат шекаралары анықталған және қабатқа сипаттама берілген кен орындарында қолданылады.

 

Шоғырландырып су айдау шекарасы анықталмаған, барлау ұңғымалары мәліметі бойынша өндірістік мұнайлылық ауданында орналасқан үлкен кен орындарында қолданылады. Бұл жағдайда кен орнын толық зерттеп болғанша және мұнайлылық нұсқасын анықтап болғанша пайдалану ұңғымаларын өзінің торларымен және кен орнында су айдау ұңғымаларының тізбегін жеке-жеке шоғырландырып кешенді пайдалануға беруді жылдамдатуы мүмкін. Онда әрбір шоғырланған ұңғымалардың ортасына гидродинмикалық және технико-экономикалық есептер бойынша ауданын анықтап қосымша өндіру ұңғымаларын бұрғылаймыз. Кен орнының нұсқаларын анықтап және толық зерттеп болғаннан кейін пайдалануға ерте енгізілген кеніштер толық технологиялық игеру жобасына енгізіледі.  Таңдап су айдау өндірістік-геофизикалық және гидродинамикалық зерттеу мәліметтері мен бірқалыпты тор бойынша алаңның бөлшегін бұрғылағаннан кейін су айдау ұңғымаларын таңдап алады. Ұңғыманың өнімділік коэффициенттері бойынша , қабаттағы мұнай мен судың тұтқырлықтарының айырмашылықтарын және әртектілік дәрежесін есепке алып пайдалану және су айдау ұңғымаларының өзара қатынасын анықтайды. Бұл жүйеде су айдау ұңғымаларын өнімді қабаттың геологиялық орналасу шартын толық зерттеп және оның жақын орналасқан өндіру ұңғымасының түп аймағымен байланысын немесе мұнайды сумен ығыстыру мүмкіндігі ең жоғары дәрежеде болатындай етіп өндіру ұңғымаларының арасына бір қалыпсыз  орналастырады. Игерудің бірінші сатысында кен орнының геологиялық мәліметтері жеткіліксіз болғанда бұл әдісті қолдану тиімсіз. Бұл әдіс келесі сатыларда яғни қабаттың орналасу ерекшеліктері анықталғаннан кейін және әртекті қабаттарды игеруде қолданған тиімді болады.  Алаңдап су айдау әдісі – кен орнын игеру қарқындылығын жоғарылатуды қамтамасыз ету үшін және қабатқа әсер ету жүйесі ең тиімді болып саналады. Мұнай өндіру және су айдау ұңғымалары алаңда дұрыс геометриялық тор бойынша, бірқалыпты квадрат немесе үшбұрыш түрінде бес, жеті және тоғыз нүктелі жүйе болып орналасады. Ұңғымаларды алаңда бұрғылап орналастыру кезінде бес нүктелі жүйеде бір өндіру ұңғымасына бір су айдау ұңғымасы сәйкес келеді, жеті нүктелі жүйеде екі өндіру ұңғымасына бір су айдау ұңғымасы сәйкес келеді, ал тоғыз нүктелі жүйеде үш өндіру ұңғымасына бір су айдау ұңғымасы сәйкес келеді.

Осы жүйелердің ішінде ең тиімдісі ұңғымаларды тоғыз нүктелі торда  орналастырып су айдау (2.1-сурет). Алаңдап  су айдау жүйесін игерудің соңғы  сатыларында қолданады , ал егер қабаттың орналасуын жақсы зерттеп білетін болсақ бұл әдісті алғашқы сатыларда да қолдануға болады.   Су айдап қабат қысымын ұстаудың техникасы мен технологиясы бірнеше түсініктемелер мен анықтамалардан тұрады, оларға: сұйық өндіру мен су айдау көлеміні, қорды өндіру мерзімі және ұзақтығы, су айдау және мұнай өндіру ұңғымаларының саны және мұндай сипаттамаларға қабатқа айдалатын судың көлемі де жатады. Жасанды суарынды режимде, мұнай өндіру  қабат қысымы әсерінен жүргізілген кезде, яғни қабат қысымы қанығу қысымынан жоғары болғанда, қабат жағдайына сәйкес өндірілетін сұйық көлемі қабатқа айдалатын сұйық көлеміне тең болуы керек, сонымен қатар сұйықтың температурасымен қысымына да сәйкес келуі керек. Дегенмен бұл шартта қабат өнімі тек мұнай мен судан тұрады, ал газ мұнайдың құрамында еріген күйде болады, онда қабат шартына келтірілген сұйық шығынының баланстық теңдеуін келесі түрде жазуға болады:

Qнаг  - стандартты жағдайдағы қабатқа айдалатын судың көлемдік шығыны,

bвод   - қабат температурасына  дейін қыздырылғанда көлемінің  ұлғаюын және қабат қысымына  дейін сыққанда көлемінің кішіреюін  есептегендегі айдалатын судың  көлемдік коэффициенті (қарапайым  қабат температурасы мен қысымында  bвод );

Qн -   стандартты  жағдайдағы мұнайдың көлемдік коэффициенті (жалпыөндірілген тауарлы мұнай);

 

bн  -   газдың еруі  әсерінен көлемінің ұлғаюын , қысымның әсерінен оның сығылуын және температурасының жоғарылауын есептегендегі  мұнайдың көлемдік коэффициенті;         Qв -   стандартты жағдайда есептелген, қабаттан өндірілген су көлемі;-  өндірілген минералды судың көлемдік коэффициенті ;

Qут -  сыртқы аймаққа кеткен судың көлемдік шығыны;

k  -  су айдау ұңғымалары  периодты жұмыс істеп тұрғандағы технологиялық себептерге байланысты су шығынын  есептеу коэффициенті;

k = 1.1 – 1.15 болады. (2.1) – теңдеуден қабатқа айдалатын судың шығынын табамыз.Су айдау ұңғымаларының саны – nнаг, оның орташа өнімділігі – qнаг және айдалатын судың шығыны – Qнаг келесі теңдікке қатысты болады:

Qнаг= qнаг*nнаг                                                   Су айдау ұңғымаларының пайдалану жылдарының қорытындысы бойынша немесе есептеу қорытындысы бойынша олардың өнімі – qнаг белгілі болса, онда (2.2) теңдеуінен су айдау ұңғымаларының санын – nнаг анықтауға болады. Егер, су айдау ұңғымаларының саны – nнаг  ұңғымалардың орналасу схемасы бойынша алдын-ала анықталған болса  (2.2) теңдеуінен су айдау ұңғымасының ауданындағы қабаттың сұйық өткізгіштігіне тәуелді болатын су айдау ұңғымасының орташа өнімділігін анықтаймыз.           Қабат қысымын ұстау жүйесін сумен қамтамасыз етудің негізгі қызметі – қабатқа айдауға жарайтын керекті су көлемін өндіріп, оны су айдау ұңғымаларына тарату және қабатқа айдау. Сумен қамтамасыз етудің нақты жүйесін таңдау, алынған кен орны қандай сатыда игеріліп жатқанына байланысты болады. Қазіргі уақытта қабат қысымын ұстауды кен орнын игеруге берген кезден бастап қолдануға тырысады. Игерудің алғашқы сатысында мұнай өндіру ұңғымалары таза сусыз өнім береді , ал бұл жағдайда үлкен көлемде қабат суы керек. Кейіннен өндіру ұңғымаларының өнімі біртіндеп сулана бастайды да ілеспе суды бөліп алуға немесе тұндырып алуға тура келеді. Осыған байланысты су айдау жүйесін нақты кен орнын игеру шартына қатысты орналастырамыз. Cумен қамтамасыз ету жүйесін жобалауда ұңғыма өнімінің сулануының өсуін, суды алдын-ала бөліп алу қондырғысынан немесе мұнайды дайындау қондырғысынан бөлінген суды және т.б. су көздерін есепке алып қарастыру керек. Қоршаған ортаны және табиғатты қорғау шараларын сақтау үшін, сумен қамтамасыз ету жүйесінде қандай жағдайда болмасын қабат қысымын ұстау үшін қолданылатын суды 100% -ға дейін бөліп алуды қамтамасыз ету керек. Бұл су айдау жүйесін қиындатады және бірнеше есе қымбаттатады, себебі мұнай өнімінен суды бөліп алып оны дайындау керек және технологиялық қондырғыларды, су құбырларын тозудан, шіруден сақтауымыз керек. Бірақ та, мұнайды тұзсыздандыру және сусыздандыру үшін қолданылатын беттік активті заттары бар ағынды сулардың мұнайды ығыстыру мүмкіндігі жоғары болғандықтан қабаттың мұнай бергіштігін жоғарылату үшін қолдануымыз керек.             Сумен қамтамасыз ету жүйесі бірнеше қарапайым элементтерден тұрады, олар: су жинау қондырғысы, суды дайындау торабы, тазаланған суды тарату коллекторларына айдау және тікелей су айдау ұңғымаларына су айдау үшін қолданылатын блокты шоғырланған сораптар станциясы (БКНС). Су айдаудың сипаттамасы       Қызылқия мұнай-газ кен орнын игерудің технологиялық схемасы бойынша, солтүстік блокта орналасқан екі су айдау ұңғымасымен салқын су айдау арқылы қабат қысымын ұстап игеру қарастырылған. Қабат қысымын ұстау үшін қолданылатын су көздері ретінде қабаттан өндірілген мұнай құрамындағы ілеспе су қолданылады.Қабатқа су айдаудың тиімділігін анықтау үшін №110 ұңғымада ығыстыру қисығы тұрғызылды. Берілген ұңғыма 2001 жылдан бастап пайдаланылуда, ал су айдау 2003 жылдың қарашасында басталды, сондай-ақ жақын орналасқан №112 ұңғыма 2004 жылы бұрғыланды, сол себептен бұл ұңғыманың ығыстыру коэффициентін анықтау мүмкін болмай отыр.        №110 ұңғыма тиімділікті анықтау үшін ең тиімді болып тұр. 2.3-суретте №110 ұңғыманың су айдауға дейінгі және кейінгі орташа айлық көрсеткіші көрсетілген. 2.4.-суретте №110 ұңғымадағы мұнай өндіру сипаттамасы көрсетілген және ол ұңғыма 2003 жылы сентябрде механикалық пайдалану әдісіне (ГВН) ауыстырылған.№110 ұңғымада қабатқа су айдағаннан кейінгі және механикалық әдіске ауыстырылғаннан кейінгі мұнай өндіру көлемінің өсуін тиімділік қисығын талдау арқылы байқауға болады. 2.5-кестеде №29 ұңғымаға су айдаудың айлық мөлшері көрсетілген.

 

    

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

 

1)      Жұмағұлов  Т.Ж., Абжаев М.М. «Мұнай өндірудің  техникасы мен технологиясы»  69-73 беттер

2)      Нұрсұлтанов.Ғ.М

3)      Абайұлданов.Қ.Н.  «Мұнай және газды өндіріп,өңдеу»

4)      А.Г. Молчанов, В.Л. Чичеров «Нефтепромысловые  машины и механизмы» 295-302 беттер

5)      Мищенко  И.Т. «Скважинная добыча нефти»