Қ азақстан республикасы ауыл шаруашылығы министрлігі
Айдау аймағындағы қабаттық қысым
жүктеу/скачать 9,92 Mb.
|
Мұнайды өндірудің техникасы мен технологиясы оқу құралы (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Өндіру аймағындағы қабаттық қысым
- Бастапқы қабаттық қысым Игерудің басында барлау ұңғымаларының тобы бойынша анықталған орташа қабаттық қысымды бастапқы қаббаттық қысым деп айтады. Ағымдағы қабат қысымы
- Келтірілген қысым
- 5. Ұңғымаға сұйықтық ағыны
| Айдау аймағындағы қабаттық қысым
Қабаттық қысымды ұстап тұру кезінде суды қатармен орналасқан айдау ұңғымаларына айдайды. Қабатта айдау ұңғымалары орналасқан аймақтарда жоғары қысым болады. Айдау процесінің сипаттамасы және оның динамикасын бақылау үшін айдау аймағындағы қабаттық қысым түсінігін пайдаланады. Осы мақсатпен изобар картасында айдау ұңғымаларын орналастыру ауданын бөліп, олардың бастапқы қабаттық қысымның мәні бар сипатты изобарамен қоршайды. Осы изобарлар шегінде және (17) формуласын пайдалана отырып, аудан бойынша орташа өлшенген ретінде немесе (18) формуласын және қосымша қалыңдықтағы өріс картасын пайдалана отырып, көлемі бойынша орташа өлшенген ретінде қабаттық қысымды анықтайды. Өндіру аймағындағы қабаттық қысым Изобарамен шектелген ауданнан тыс жерде, яғни өндіруші ұңғылар ауданында, сондай-ақ аталған үш әдістің бірі орташа қабаттық қысымды анықтайды және оны өндіру аймағындағы қабаттық қысым деп атайды. Барлық жағдайларда қабаттық қысымды қабаттың көлемі бойынша орташа өлшенген ретінде анықтаған жөн. Бастапқы қабаттық қысым Игерудің басында барлау ұңғымаларының тобы бойынша анықталған орташа қабаттық қысымды бастапқы қаббаттық қысым деп айтады. Ағымдағы қабат қысымы Игеру және пайдалану процесінде қабаттық қысым өзгереді. Қабаттық қысымның динамикасы пайдалану объектісінің жай-күйі туралы ақпараттың маңызды көзі болып табылады. Сондықтан уақыттың әр түрлі сәттерінде орташа қабаттық қысымды анықтайды және уақыт бойынша осы қысымның өзгеру кестесін жасайды. Бұл қысым ағымдағы қабат қысымы деп аталады. Келтірілген қысым Кеніштің кез келген нүктесінде анықталған қабаттық қысымы кеніш үшін сәйкес болады, егер ол толық жайылу кезінде. Кеніштің елеулі құлау бұрышы кезінде оның бөлігіндегі қысым әр түрлі болады: қабат аймағында ол тым үлкен болады, ал бүйір аймағында – ең кішісі болады. Бұл жағдай қабатты игеру үрдісі кезіндегі қысым өзгерісінің сипаттамасын шынайы қабаттық қысымның мәнімен қиындатады, өйткені бұл жағдайда қысым өзгерісіне кеніште аудан бойынша қабаттың жайылу тереңдігіне тәуелді болатын сәйкес қысым өзгерісі салынады. Сондықтан, ыңғайлы болу үшін кеніште қабат қысымының өлшемін әдетте кез келген жазықтыққа жатқызады. Осындай жазықтық ретінде теңіз деңгейін және шартты жазықтықты – игеріліп жатқан қабаттағы су-мұнай жапсарының алғашқы орналасуын алады. Осындай шартты жазықтыққа жатқызылған қабат қысым келтірілген қабаттық қысым деп аталады. Түб қысымдарын объективті бағалау және оларды салыстыру мүмкіндігі үшін келтірілген 1-қабаттың су қанықпаған бөлігі; 2 - бастапқы Байланыс; 3-мұнай қанықпаған бөлігі; 4-келтіру жазықтығы Сурет 7-Көлбеу қабаттың схемасы Келтірілген қысым (7 сурет) скв. 1 (19) және берілген қысым скв. 2 болады (20) мұнда ρн - қабаттық жағдайдағы мұнай тығыздығы; g - ауырлық күшінің үдеуі; Δh1, Δh2 - скв түбіндегі гипсометриялық белгілерінің айырмасы. 1, 2 және келтіру жазықтығы. Егер су-мұнай байланысы Δz көтерілсе, ал келтіру жазықтығы бұрынғы болса, онда келтірілген қысым скв. 1 үшін скв. 2 үшін . Мұнда Δh1 және Δh2- ұңғыма түбіндегі белгілерінің және су-мұнай шекарасындағы ағымдағы жағдайының айырмашылығы; рв-қабаттық жағдайлардағы судың тығыздығы. Аталған қысымдардан басқа, айдау желілеріндегі және өндіру желілеріндегі қысымды да білу қажет. Бұл ұғымдарды анықтау қабаттық қысымды ұстап тұру әдістерін баяндау кезінде 3-тарауда беріледі. 5. Ұңғымаға сұйықтық ағыны Сұйықтың, газдың, судың немесе олардың қоспаларының ұңғымаларға келуі ұңғыманың ұңғыма түбінде өнімдік қабатқа қарағанда аз қысымды орнату нәтижесінде болады. Скважиналарға сұйықтықтың ағуы өте қиын және әрқашан есепке алынбайды. Ұңғыманы геометриялық дұрыс орналастыру кезінде ғана (ұңғымалардың сызықтық немесе сақиналы қатарлары және дұрыс торлар), сондай-ақ бірқатар жорамалдар (қалыңдықтың, өткізгіштіктің және басқа да параметрлердің тұрақтылығы) ұңғыма түбінде берілген қысым кезінде осы ұңғымалардың дебиттерін талдап есептеу немесе керісінше, берілген дебиттер кезінде қысымды есептеу мүмкін болады. Алайда, біртекті қабаттағы әрбір ұңғыманың жанында сұйықтық ағысы радиалды жақын болады. Бұл сүзудің радиалды схемасын есептеу үшін кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Дифференциалды түрде жазылған Дарси заңына сәйкес сүзу жылдамдығы былайша анықталады: (20) мұнда k – қабат өткізгіштігі; μ – динамикалық тұтқырлығы; dp/dr – радиус бойымен қысым градиенті (ағыс сызығы). Барлық ток желілері бойынша ағым бірдей болады. Басқаша айтқанда, сүзілу жылдамдығы және қысым градиенті болып табылатын айнымалылар бұрыштық координатаның өзгеруі кезінде (біртекті қабат жағдайында) өзгеріссіз қалады, бұл q сұйықтығының көлемдік шығынын қабаттың қимасының ауданына сүзу жылдамдығының туындысы ретінде бағалауға мүмкіндік береді. Аудан ретінде ұңғыманың ортасынан жүргізілген R еркін радиусы r Цилиндр қимасының ауданы алынуы мүмкін, мұнай h-сүзгілеу жүргізілетін қабаттың нақты қалыңдығы. Онда , (21) Белгілейміз Жалпы алғанда, ε –гидроөткізгіштік, r радиусының бойымен өзгереді, бірақ P-ның кез келген радиусының бойымен скважинаның осінен бірдей қашықтықта бірдей. Бұл сақиналы біртектілік деп аталатын жағдай. Деп ойлаймыз, әрине, мұнда белгілі радиус функциясы, яғни , (22) (9) в (8) және айнымалыларды бөлу, , (23) Дифференциалдық теңдеуде (10) с бөлінген айнымалы болуы мүмкін интегралдау қажет, егер функция ε(r) берілген болса. Атап айтқанда, егер гидроөткізгіштік радиусқа байланысты болмаса және тұрақты болса, онда (10) сүзілу аймағы шегінде оңай интеграцияланады, яғни Рс қысымымен ұңғымасының қабырғаларынан rс тұрақты қысымы бар қоректену контуры деп аталатын Rк сыртқы шеңберіне дейін. Осылайша, , (24) ε = const болғанда , (25) (25) q салыстырмалы түрде шеше отырып, айналмалы біртекті қабатта орталық ұңғымаға ағынның классикалық формуласын аламыз: , (26) Егер (26) r және P ауыспалы жоғарғы шектерінде интегралданса, онда ұңғыманың айналасындағы қысымды тарату үшін формуланы аламыз: , (27) Шектерді және алгебралық түрлендірулерді интегралданғаннан кейін, , (28) Р(r) қатысты теңдеуді шешу және (26) қою арқылы (28), ұңғыманың айналасына қысымды бөлу теңдеуін аламыз: , (29) Егер (24) айнымалы шектер ретінде Жоғарғы емес, төменгі шектерді қабылдаса, онда р (r) өрнегін басқа түрде жазуға болады: , (30) Ауыспалы радиусқа Rк (29) немесе (30) қойып есептесе, P(Rк) = Pк шығады; егер r = rс онда келесі шекаралы теңдеу шығады P(rc) = Рс. Осылайша, шекаралық шарттар орындалады. (29) және (30) p(r) функциясы логарифмдік болып табылады, яғни ұңғыма қабырғаларына жақын қысым қатты өзгереді, ал қашықтықтағы қысым әлсіз. Бұл ток ағысын ұңғыма қабырғаларына жақындағанда сүзу жылдамдығының артуымен түсіндіріледі, оған қысым көп ауытқуы жұмсалады. Су өткізгіштігі радиусының бойымен еркін өзгеретін ұңғымаға радиалды ағын жағдайын қарастырайық. (24) теңдеудің оң жағын интеграциялайды және нәтижені келесі түрде жазылады: , (31) Интеграл асты функция , (32) әр түрлі радиустарға арналған берілген мәндері бойынша графикалық түрде жасалуы мүмкін және rс -дан Rк-ге дейінгі шектерде жақындатылған интегралдаудың кез келген әдісімен немесе берілген шектерде у(r) қисық астындағы аудан планиметрімен өлшеумен интегралдануы мүмкін. Кейбір жағдайларда өндіруші ұңғыма бір уақытта әртүрлі өткізгіштігі, қалыңдықтары, тұтқырлығы бар, сонымен қатар қабаттық қысымдары бар бірнеше мұнай қабаттарды құрғатады. Алайда, мұндай күрделі жүйедегі ағындар бірдей түбтік қысымында (келтірілген) болады. Бұл ретте ұңғыманың түбіндегі қысым қабаттық қысымға қарағанда аз болса, кейбір қабаттар сұйықтықты сіңіре алады. Кез келген жағдайда мұндай көп қабатты қабаттың жалпы ағыны әрбір қабаттан келген ағындардың алгебралық сомасына тең болады: , (33) Радиалды ағын формулалары, олардың қарапайымдылығы салдарынан инженерлік есептеулерде жиі қолданылады. Бұл ретте k, h, μ (Рк - Рс) сияқты бастапқы параметрлерді бағалаудағы қателіктер q шамасына тікелей әсер етеді. Мысал. Rк = 100 м шынайы мәнін айтамыз, ал қате бойынша есепте Rк = 1000 м қабылданды, яғни 10 есе қате жіберілген. Сонда шынайы ағын Пример. RK = 100 м шынайы мәні делік, ал қате есептеуде RK = 1000 м қабылданды, яғни 10 есе қате жіберілді. Сонда шынайы ағын , (34) мұнда rc = 0,1 м. есептелген ағын , (35) Салыстыру басқа тең жағдайларда жасалады, (34) бөлу арқылы (35): , (36) qрасч = 3/4 qист. Сондықтан шынайы дебит есептелген дебиттің 75% құрайды. Басқа өндіруші ұңғымалар арасында орналасқан ұңғыма үшін радиалды ағын формуласын қолдану кезінде Rк сыртына көрші ұңғымаларға дейінгі қашықтықтың жартысын немесе осы қашықтықтың бұрышы бойынша орташа өлшенген шамасын қабылдайды. Радиалды ағын формуласы жиі белгілі дебит пен қысым бойынша гидроөткізгіштікті анықтау үшін қолданылады. Формулалар қабаттағы радиалды сүзуді сипаттағандықтан, онда оларда қабаттық жағдайларда, яғни қабаттық температура мен қысым кезінде мұнайдың тұтқырлығының мәнін ерітілген газдың тиісті мөлшерін ескере отырып қою қажет. Есептелген Q дебиті (көлемді сұйықтық шығыны) қабаттық жағдайда да алынады. Дебитті қалыпты беттік шарттарға ауыстыру үшін есептелген дебитті қабаттық сұйықтықтың көлемдік коэффициентіне бөлу қажет. жүктеу/скачать 9,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|