Игеру процесін реттеу 1 страница

Игеру процесін талдау

Игеру процесін талдау игерілетін кенорындар бойынша игеру жүйелерін жетілдіруге, олардың тиімділігін арттыруға және мұнайбергіштігін көбейтуге, сондай-ақ игеру тәжірибесін біріктіруге бағыттталған жекелеген сұрақтарды шешу мақсатымен жүргізіледі.

Игеру жүйесін жобалаған ғылыми – зерттеу институты мұнай өнеркәсібі Министерстрлігі немесе өндірістік мұнай өндіру қоғамдарының тапсырыстарына сәйкес иегрудің барлық кезеңінде талдау жүргізеді. Жұмыстардың кезеңділігі өндірістік қажеттілікпен анықталады, авторлық бақылаудан шығады немесе кезекті жобалық құжатты құру қажеттілігіне негізделеді. Игеруді талдау бойынша жұмыстар нәтижелерін жобалық құжаттарда ескереді.

Игеруді геологиялық – кәсіпшілік талдау – бұл мұнай кенорнын көпсалалы зерттеу мен меңгеру. Сонымен қатар кенорын мен оның объектілерін (қабаттарды, горизонттарды, алаңдарды, блоктарды, учаскелерді және т.б.) сипаттайтын табиғи, технологиялық, техникалық және ұйымдастырушылық факторларды қарастырады.

Мұнай кенорындарын геологиялық – кәсіпшілік талдау кезінде шешілетін негізгі тапсырмалар:

а) геологиялық сипаттаманы анықтау;

б) игеру технологиясын меңгеру;

в) кенорын қабаттары мен учаскелерінен мұнай қорларын өндіру күйін талдау;

г) игеруді және өндіру және айдау ұңғымалары қорларының сәйкестігін және игеру процесін реттеу бойынша шаралар тиімділігін бақылаудың қолданылатын жүйесінің нәтижелігін бағалау;

д) кенорынды (объектіні) игеру процесінің тиімділігін жалпы бағалау;

е) игеру процесін бақылау және реттеу бойынша негізгі шаралар.

Игеру процесін талдау кезінде кенорында жүргізілген геологиялық – техникалық шаралар бағаланады. Бақылау қызметі қарастырған кәсіпшілік өлшеулер мен бақылаулар, ұңғымалар мен қабаттарды гидродинамикалық, геофизикалық және арнайы зерттеулер және күрделі және жерасты жөндеу жұмыстарының объектілері, түрлері мен көлемдері, сондай-ақ алынған нәтижелер мақсаттары, көлемдері талданады. Жұмыстар нәтижелері бойынша бақылау жүйесінің тиімділігі және өндіру, айдау ұңғымалары қорының техникалық жағдайы бағаланады.

Игеру процесін талдау үшін жүргізілген зерттеулер нәтижелері біріктіріледі және жобалық құжат пен осы кенорынды игерудің алдыңғы талдаулары мәліметтерімен салыстырылады. Осының негізінде игеру процесінің тиімділігі мен сол игеру жүйесінің кенорынға, оның жекелеген объектілеріне сәйкестігі туралы қлһорытынды жасалады.

Талдауды игеру процесін реттеу бойынша ұсыныстармен аяқтайды.

Игеру процесін реттеу

Мұнай кеніштерін игеру процесін реттеу деп игерудің мүмкін жоғары технологиялық көрсеткіштеріне жету үшін игеру жүйесін жобалау және талдау кезінде қабылданатын технологиялық шешімдер шеңберінде өнімді қабаттарды игеру жағдайларын қолдау және өзгертуді түсіну керек.

Реттеудің негізгі мақсаттары:

экономикалық орнықтылық шектерінде мүмкін болатын жоғары мұнайбергіштікті қамтамасыз ету;

мұнай қорларын өндірудің ең жоғары қарқындарын алу;

процесті үнемді іске асыру.

Процесті реттеуді жүзеге асырмастан бұрын ең алдымен игерудің жобаланған жүйесінің шеңберінде пайдалану прцесінің ең жақсы жүрісін қамтамасыз ететін шаралар кешенін анықтайды. Осыған байланысты мүмкін жоғары мұнайбергіштік деп жобалық мұнайбергіштікті түсіну керек.

Мұнай кеніштерін игеру процесін реттеуді кеніштерді немесе олардың учаскелерін бұрғылағаннан кейін өндіруші және айдау ұңғымаларынан кәсіпшілікті мұнайды жинау үшін және суды айдау үшін жабдықпен қамтығаннан кейін бастайды, мұнай өндірісі кенішті игеру жобасына сәйкес және пайдалану кезеңінің барлық уақытында жалғаса береді. Реттеу бойынша шаралар олардың жүзеге асуына септігін тигізетін нақты жағдайларға, игеру жүйесіне, пайдалану процесі мен техникалық құралдар сипатына байланысты. Реттеу әдістерін таңдау кезінде кенішті игеру процесін шектейтін технологиялық, техникалық және технико – экономикалық факторларды ескеру қажет.

Технологиялық факторларға:

1) ұңғымалар сеткасы

2) су айдау жүйесі

3) шекті қысым мен ұңғымалар дебиті жатады.

Техникалық факторларға жатады

1) айдалатын агент пен қысымның масимал көлемдері

2) лифттің максимал өнімділіг мен сораптардың берілісі

3) мұнай мен газды жинау және тасымалдау, мұнайды дайындау, ілеспе суларды тазалау, пайдалану және ағызу жүйелерінің максимал өнімділігі.

Технико – экономикалық факторларға жататындар

1) мұнай өндірісінің жылдық жоспары

2) 1 т мұнай өндірісінің өзіндік құны, күрделі қаржы салымдары.

Игеру процесін реттеу кезінде берілген мұнай өндірісін үшін ғана емес, оны ығыстыру тиімділігі нарттыру үшін жағдайлар жасап, әрекеттегі шектеулерде өзгертеді.

Жобалық тапсырма мен пайдалану объектісінің геологиялық құрылымы мен мұнай қорлары туралы мәліметтердің өзгеруімен (мұнай өндірісінің артуымен) жобалық шешімдер жетілмеген кезде (бастапқы мәліметтер жеткіліксіз болғанда) игеру жүйесі жаңа талаптарды қанағаттандырмауы мүмкін екенін ескеру қажет, және реттеудің түрлі әдістерін қолдану қажетті нәтиже бермейді. Бұл жағдайда игерудің соңғы жүйесін анықтайды(ұңғымалар торы мен әсер ету жүйесін).

Реттеу әдістері – кенорын мен оның объектілеріне технологиялық әсер етудің игеру жүйесінің өзгеруімен байланыспаған және кенорынды игеру процесі мен оның техникалық – экономикалық көрсеткіштерін жақсартуға бағытталған түрлері. Кенішке әсер ету фильтрациялық ағындардың күшеюі немесе әлсізденуінде, олардың бағыттарының өзгеруінде көрініс табады, соның нәтижесінде мұнай алу қарқыны артады, ілеспе су өндірісі азаяды және соңғы мұнайбергіштік коэффициенті артады.

Қазіргі уақытта игеру процесін реттеудің келесі әдістерін қолданады:

1) ұңғымалардың өнімділігін түптік қысымды төмендету есебінен (пайдаланудың механикалық әдісінің көшу, ұңғымалардың жылдамдатылған немесе оңтайлы жұмыс режимін орнату) арттыру;

2) дебиті жоғары ұңғымаларды тоқтату;

3) айдау қысымын арттыру;

4) қосымша өндіру ұңғымаларын бұрғылау (резервтік қор шеңберінде) немесе басқа горизонттардан ұңғымаларды қайтарып алу;

5) айдау фронтын ауыстыру;

6) ошақты су айдауды қолдану;

7) оқшаулау жұмыстарын қолдану (бөтен суды оқшаулаудан басқа);

8) ағын немесе ауысу профилін түзеу;

9) ұңғымалардың түптік зонасына ағынды интенсификациялау мақсатында әсер ету (қабатты гидрожару, гидроқұмды перфорация, қышқылдық өңдеу жолымен гидродинамикалық жетілуді арттыру және т.б.);

10) қабаттардың мұнайбергіштігін арттырудың жаңа әдістерін пайдалану (күкіртті қышқылдық, ББҚ айдау және т.б.).

2. Игеру графигінен қандай көрсеткіштерді байқаймыз ?

Тік сызықты қабаттан мұнайды сумен ығыстырғанда мұнайды ығыстыратын су фронты қабат соңына жылжиды және суланған аймақтың әрбір қимасындағы су қанығу үздіксіз ұлғайып отырады. Мұнайды сумен тік сызықты қабаттан ығыстыру процессін қабаттағы су қанықтылықтың өзгеруін қарастыра отырып талдауға болады.

немесе

(9)

8 және 9екі теңдеуді салытырамыз. Егер мына түрге келтірсек, олар біртекті болады:

(10)

10осы теңдеуді көбейтіп және бөлеміз сосын интегралдасақ келесі теңдеуді аламыз:

(11)

Белгілейміз

(12)

Осыдан

(13)

(13) теңдеуіне берсек, суғақанығудың берілген мәнінде қабатқа ену ара-қашықтығын анықтауға болады. Дегенмен сусыз пайдалану периуды кезінде айдалатын су қабат түбіне жетейді. Фронттың орналасуын анықтау үшін мұнайды сумен ығыстырып және судақанығуын фронтта ығыстырып, суға толы қабаттың материалдық балансын қарастырамыз. Егер уақытта қабатқа көлемі тең су айдалса, ығысу фронтының ұзындығы , қабаттың суға қанығуы , онда

(16)

Келесі теңдеуді жазамыз

(17)

16 теңдеуіне 17теңдеуін қойсақ, төмедегі теңдеуді аламыз

(18)

бұдан

Осы теңдеуден 18

(19)

және тең екендігі 19 теңдеуде қабылданған

Сурет-1 тәуелді графигі Сурет-2 тәуелді графигі

Қабатқа енген кезде, суғақанығу лезде орнайды

Енді мұнайдың сусыздандырылған уақыттың ұзақтығын анықтаймыз, ығыстыру фронты мұнайды пайдалану шегіне жеткенде, сәйкесінше, l-ге, уақыт моменті t = болады. Осы уақыт моментіне дейін қабатқа айдалды деп санаймыз. (15) формуладан аламыз.

(20)

(20) формуладан анықтаймыз және, сәйкесінше, . bhml көлемі қабат кеуектерінің көлеміне тең. Тәртіп қатаң суарынды болғандықтан, t = уақыт моментіне қарай қабатқа айдалған судың көлемі қабаттан алынған мұнайдың көлеміне тең, осы уақыт моментіне тең . Сусыз мұнай бергіштік , мұнда — мұнайды сумен ығыстыру коэффициенті, сусыз периодта жетілген. Сондықтан

. (21)

 

 

Ағымдағы мұнай бергіштікті және өнімнің сулануын анықтау үшін t> болғанда, сулану периодында қабатты игеру, келесі жолмен іске асады. Ығыстыру фронтындағы жылжу қабатты игерудің сулы периодында жүреді деп санаймыз, бірақ бұл фронт қабаттың шегіне оңға қарай таралады (сурет 3). Бұндай фиктивті фронттың ығысуы бұл жағдайда да тұрақты болып қалады, тең болып, ал суға қанығу х =l болғанда s құрайды.Уақыт моментінің кей кезінде t> фиктивті фронт ара қашықтықты құрайды қабат кіретінен жерінен бастап (сурет 3).

 

Сурет 3. Игерудің сулы периоды кезіндегі тік сызықты қабаттан мұнайды сумен ығыстыру сұлбасы. Суға қанығуды тарату:

1- нақты; 2-фиктивті

(12) және (13) формулаларына сәйкес t> болғанда, былай жазуға болады:

(22)

(20) және (22) аламыз:

 

(23)

(23) формуладан - ті уақыттың t әр түрлі мәні үшін табамыз. Сонымен, Так, , және біле отырып, алдымен анықтаймыз, одан кейін графигінен – s мағынасын табамыз.

3. Изобар картасын тұрғызу. Изобара картасында не анықталады?

Әртүрлі себептерге (ұңғымаларды жіберу мен тоқтату, қабаттың түрлі фазаларға қанығуыынң өзгеруімен фазалық өткізгіштіктердің өзгеруі) байланысты қабаттың түрлі нүктесінде қысымдар уақытқа байланысты өзгереді, нәтижесінде фильтрациялық ағындардың интенсивтілігі мен бағыттары, ұңғымалар дебиті өзгереді. Алайда бұл өзгерістер қарқыны көптеген жағдайларда аз ғана болады, ұңғымаларды зерттеудің кейбір міндеттерінде оны елемеуге болады және қабаттың сол немесе басқа учаскесінде фильтрация процесін қалыптасқан деп санауға болады. Бұл қабаттар мен ұңғымалар параметрлері үшін қалыптасқан процестерді сипаттайтын жерасты гидромеханикасының салыстырмалы қарапайым формулаларын пайдалануға мүмкіндік береді. Қарастырылып отырған топқа қалыптасқан жинақтар әдісі мен изобаралар картасы әдісі жатады

4. Қысымның қалпына келу қисығын (ҚҚКҚ) өңдеу кезінде не анықталады?

Серпімді режим теориясының негізінде мұнай кен орындарын игеру тәжірибесінде көп қолданысқа ие болған тоқтап тұрған ұңғымаларда қабат параметрлерін анықтайтын қысым қисығын орнату әдісі құралған. (ҚҚО әдісі).

 

 

1-ші суретте қысымды орнату және қысым қисығын орнату әдісімен зерттеу кезіндегі ұңғыма сұлбасы.

Технологиялық тұрғысынан алатын болсақ бұл әдісте зерттеп отырған ұңғыманы басында ағын келгенше q тұрақты шығыммен пайдаланады. Бұдан кейін, түбіне уақытқа байланысты, қысым өзгерісн жазуға қаблеті бар тереңдік манометрі түсіреді. Кейбір уақытта, шарттыны бастапқы деп қабылдап, зерттеліп отырған ұңғыманы тоқтатады (t=0). Шартты қабат қысымына дейін, туптегі қысым көтеріле бастайды. Түптегі қысым р_с орнату қисығын алып р_c=p_c(t), серпімді режим теориясы бойынша шешілетін есептің негізінде өткізгіштік пен қабаттың пьезоөткізгіштігін анықтайды. Бұл есептерді негізі алынған мәліметтерді қабатты гидротыңдауын интерпретациялау үшін қолданады. (t=0) уақыт аралығында А ұңғымасын q_А шығымымен жұмысқа қосады делік (сурет 2). Түбіне тереңдік манометрі түсірілген тоқтатылып тұрған ұңғыманың түбінде В түп қысымының өзгеруі тіркеледі Р_cв = Р_cв (t). 1-ші суретте қисық қысымды орнату тәуелділігі көрсетілген p_c=р_c(lgt).

 

 

2-ші суретте Тыңдалып тұрған ұңғымадағы қисық қысымның төмендеуі.

2-ші суретте сол жағында төмендеген қысымның «толқындары» (p₁<p₂<p₃) , ал оң жағында тыңдалып отырған ұңғыманың қисық қысымның төмендеуі көрсетілген. Амплитудасы мен жылдамдығы жағынан қысымның төмендеуінен p_cв = p_cв (t), А және В аудандарында орналасқан ұңғымалар арасындағы қабаттың орта өткізгіштігі мен пьезоөткізгіштігін анықтауға болады. Егер де В ұңғымасында қысым өзгермесе, онда бұл ұңғымалар арасында өткізбейтін қаптал (тектоникалық қозғалу, өткізгіштігі төмен жыныстар ауданы) бар деп есептеледі. Ұңғымалар арасында гидродинамикалық байланстың орнауы қабатты игеру кезінде, әсер ету мен жүргізу маңызды рөл атқарады.

5. Қабаттың гидроөткізгіштік коэффициенті

Мұнайды сумен ығыстыру және қабатты әсер етумен қамту коэффициенттерін анықтау үшін қатпарлы түзусызықты қабаттың сулану схемасын қарастырайық (4 сур.). Қабат төрт қабатшадан (1,2,3 және 4) тұрады, тек үш төменгі қабатшасы ғана суланған, бірінші қабатша айдау галереясы (х=0) мен өндіру галереясы (х=l) арасындағы облыста литологиялық жапсарланатындықтан игерілмейді – оған қабатқа айдалатын су бармайды және мұнай өндірілмейді.

 

4 сур. Қатпарлы қабаттың сулану схемасы

Қабаттағы мұнайдың жалпы геологиялық қорлары:

(6)

Сумен қамтылған қорлар келесі қорлар қосындысына тең:

 

(7)

Анықтама бойынша:

(8)

 

Кейбір жағдайларда мұнайбергіштік коэффициенті тек екі коэффициенттің ғана емес, үш немесе одан да көп коэффициенттің көбейтіндісіне тең. Егер 4 сур. сәйкес белгілі бір уақыт моментінде 2 кабаттың қашықтығына, 3 қабаттың қашықтығына, 4 қабаттың қашықтығына айдалған су өтсе, онда 2 қабаттың суланған бөлігінде мұнайдың бастапқы қорын , 3 және 4 қабаттарда сәйкесінше қорларды - деп белгілеуге болады. Қабаттың суланған облысында жиынтық бастапқы қорларды мына формуламен анықтауға болады:

(9)

 

Онда ағымдағы мұнайбергіштік коэффициенті үшін:

 

(10)

мұндағы - қабаттың суланған бөлігінен мұнайды сумен ығыстыру коэффициенті: – сулану коэффициенті.

Мұнайбергіштік коэффициенті ығыстыру коэффициентінің қамту коэффициентіне көбейтіндісіне тең болғанда қабатты тұрақталған жүйе мен технологиялармен игерген кездегі олардың тәуелділігі 5 сур. көрсетілгендей ұлғаюымен артады, ал тұрақты болып қалады, себебі, әсермен қамтылған қорлар көлемі бұл жағдайларда уақытқа байланысты өзгермейді.

5 сур. – ның – ға тәуелділігі

– ды (10) формулаға сәйкес үш коэффициенттің көбейтіндісі ретінде анықтасақ, онда олардың – ға тәуелділігі қабаттарды тұрақталған жүйеде және технологияда игеру кезінде 6 сур. көрсетілгендей болады. Бір қабатшада суланған облыстан мұнайды сумен ығыстыру коэффициенті (1 қисық) ол арқылы судың өндіруші галереяға жетуіне дейін тұрақтыға жуық болады. Басқа қабатшаларда бұл коэффициент мұнайды сусыз өндіру кезінде өзгеріссіз қалады және тек сулы кезеңде ол мұнайдың қосымша «жуылуы» әсерінен артады. Сондықтан бұл коэффициент мұнайды сумен ығыстырудың бастапқы кезеңінде тұрақты болады, тек игерудің соңында артады. Сулану коэффициенті (6 сур. 2 қисық) анықтамаға сәйкес үздіксіз артады, себебі, қабатқа су айдау шамасы бойынша суланған облыс көлемі үздіксіз артады. Қамту коэффициенті (3 қисық) кен орынды игерудің тұрақты жүйесі мен технологиясында тұрақты болады. Жалпы жағдайда, яғни, су айдауды қолданып кенорынды игеру кезінде ғана емес коэффициенттерін шағын учаскелерде қабаттың физикалық – геологиялық қасиеттері мен құрылымы бойынша, яғни, қабаттың микроқұрылымы бойынша, сондай – ақ, одан мұнайды алу механизмі бойынша анықтайды. Ығыстыру коэффициентін көбінесе мұнайды керн – тау жыныстарының табиғи үлгілерінен ығыстырудың зерттеу эксперименттерінің мәліметтері, сондай-ақ кәсіпшілік зерттеулер негізінде анықтайды. Теориялық және эксперименталды мәліметтер көрсеткендей, кен орнын су айдау арқылы игергенде, яғни мұнайды қабаттардан мұнаймен араласпайтын сұйықтық – сумен ығыстыру кезінде ығыстыру коэффициенті келесі негізгі факторларға тәуелді: