Еріген газ режимі
Мұнайдан газдың үздіксіз бөлінуімен және оны еркін күйге ауыстырумен, осы көлем есебінен газ-мұнай қоспасының ұлғаюымен және осы қоспаны төмен қысым нүктелеріне (ұңғымалардың түбтері) сүзу арқылы мұнай шоғырларын дренаждау ерітілген газ режимі деп аталады.
в г
преобладающий вид энергии – энергия сжатого газа газовой шапки
основной движущей силой является газ, выделяющийся из нефти по мере снижения давления
Сурет 12 – Қабаттың жұмыс режимі: в) газ арынды;
г) еріген газ
Қабат энергия көзі ретінде газмұнай қоспаның серпімділі табылады.
Еріген газ режимының жұмыс істеуі шарты келесі жағдайларда іске асады:
Pпл < Рнас (қабаттық қысым қанығу қысымынан төмен);
Контур асты немесе белсенділігі жоқ қабат сулары;
Газ қалпақшасы болмауы тиіс;
Тұйықталған геологиялық шоғыр.
Бұл жағдайда қабат энергиясы қабаттың мұнай қаныққан бөлігінің барлық көлемінде біркелкі таралған. Мұндай режимде кен шоғырларының ауданы бойынша ұңғымаларды бірқалыпты орналастыру принципы заңды.
Ерітілген газ режимі жағдайында шоғырдағы орташа қабаттық қысымның өзгеру заңдарын қарастырайық. Бастапқы орта қабаттық қысым қанығу қысымына (абсолюттік) тең, яғни Рнач = Рнас.
Генри газының ерігіштік сызықтық заңына сәйкес Рнач-дан Р-ға дейін қысым өзгерген кезде қысым төмендеген кезде мұнай көлемінен vн бөлінген газдың көлемін анықтауға болады.
, (24)
мұнда α - стандартты жағдайларға келтірілген ерігіштік коэффициенті;
V- стандартты жағдайларға келтірілген бөлінетін газдың көлемі.
Бұл көлем күй теңдеуін пайдалана отырып, Р қабаттық ағымдағы қысымына және Т температурасына әкелуі тиіс.
Бөлінген еркін газ мұнай қоспасын қалыптастыра отырып, мұнайға бірқалыпты бөлінеді. Қоспаның көлемі қабаттың кему көлемінен көп болғандықтан, оның артығы ұңғымалардың түбіне сүзіледі. Бастапқы сәтте қабаттың куектері тек мұнаймен ғана толтырылған, сондықтан Vпор = Vн (байланысты судың болуы соңғы нәтижелерді өзгертпейді). Демек, Vпор қабатының жалпы көлемінің қысымын төмендету кезінде Vвс көлемі айырмашылыққа тең болатын қоспа бөлінуі тиіс
Бұл көлем мұнай мен газдан тұрады.
Қоспадағы мұнайдың үлесін қабаттағы барлық мұнай көлемінің барлық пайда болған қоспаның көлеміне қатынасы ретінде анықтаймыз, яғни.
, (25)
Бұл сұйық фазаның орташа құрамы - қоспадағы мұнай. Бірақ ажырата білу керек: жыныстардан бөлініп шыққан сұйық фазаның α1 - үлесін және қазбаның осы сатысында қабаттың күйінде қалған α2 қоспасындағы сұйық фазаның үлесін. Газ байланыстылығы мұнай байланыстылығымен салыстырғанда аз болады, және ол мұнайды ығыстыру мен газ қалқанында газдың кеңею процесінде мұнай-газ нұсқасынан алыс емес орналасқан ұңғымаларға қарай жылжуы мүмкін. Ұңғымаға газдың енуі газ энергиясы бір мезгілде мұнай ағынының кемуі пайдасыз шығынның болуына себепші болады. Сондықтан арынды газ режимінде газ қалқанына жақын ұңғымалар жұмысын бақылап, дебиттерін шектеу керек, ал ұңғымадан мұнаймен бірге шығатын газдың күрт өсуі кезінде ұңғымалардың эксплуатациясын тоқтату керек.
Бөлінетін қоспадағы мұнай үлесі (α1) үнемі қалған қоспадағы мұнай үлесінен (α2) едәуір аз. Бұл келесідей түсіндіріледі:
1. Газдың тұтқырлығы мұнай тұтқырлығынан едәуір аз, сондықтан, үлкен қозғалысқа ие, ол ұңғыманың түбіне тез жетеді.
2. Мұнай газсыздандыру нәтижесінде оның тұтқырлығы артады, демек, қозғалу азаяды.
3. Кеуекті ортаның газға қанығуы ұлғаюымен газ үшін фазалық өткізгіштігі артады, ал мұнай үшін (фазалық немесе салыстырмалы өткізгіштік қисықтарына сәйкес) төмендейді .
Аталған факторлар кеуектен шыққан газсұйық қоспасының сұйық фазасының азаюына, басқаша айтқанда, газ факторының өсуіне әкеледі. Бөлінетін қоспадағы мұнай үлесі оның орташа мәнінен k есе аз деп болжаймыз. Қалауды жалғастыра отырып, ерітілген газ режимінде кен орнын пайдалану кезінде уақыт бойынша ортаинтегралды қабаттық қысымның өзгеруін сипаттайтын келесі формуланы алуға болады:
, (26)
(26) формула бойынша Р өлшемсіз қабат қысымының сандық бағасын және оның уақыт бойынша өзгеруін жүргіземіз. Есептеу нәтижелері суретте 2.7 көрсетілген.
Көріп отырғанымыздай, құбылыстың құлау заңы-қисық сызықты. k = 2 кезінде кен орнын пайдаланудың 10 жылының нәтижесіне және жылына алынатын қорлардың 5% - ын өндіру кезінде қабаттық қысым 55,5% - ға түсіп, бастапқы қанығу қысымына тең 44,5% - ды құрауы тиіс (сурет. 2.7, 1 жол).
Осы уақыт ішінде (t = 10 жыл) 40% геологиялық (h = 0,4) құрайтын алынатын қорлардың 50% игеріліп алынады. k = 4 кезінде 10 жылдан кейін сол қысым бастапқы қысымның 11,8% құрайды. Формуладан (2.87), сондай-ақ үлкен t кезінде (әзірлеу уақыты) дөңгелек жақшада тұрған өрнек теріс болуы мүмкін. Бұл р қабаттық қысым теріс болады дегенді білдіреді. Физикалық тұрғыдан бұл мүмкін емес. Сондықтан кен орнының толық сарқылуы kηδt = 1.
1 - k = 2 ; 2 - k = 4
Сурет 13 – Ерітілген газ режимі кезінде өлшемсіз орта интегралды қабаттық қысым уақыт бойынша өзгерісі
Ерітілген газ режимі қабаттық қысымның жылдам төмендеуімен және белгілі бір игеру сатысында максимумға жеткен газ факторының заңды ұлғаюымен сипатталады, содан кейін кен орнының жалпы сарқылуы мен толық газсыздандыруының нәтижесінде құлай бастайды. Режим мұнай берудің ең төмен коэффициентімен ерекшеленеді, сирек жағдайларда 0,25 мәндеріне жетеді. Шоғырға жасанды әсер етпей (мысалы, су айдау немесе басқа әдістермен) режим тиімділігі аз деп есептеледі. Алайда, ұңғыманы игерудің бастапқы кезеңдерінде қысқа уақыт болғанымен, фонтанды атқылайды. Ерітілген газ режимі жағдайында (жасанды әсер болмаған жағдайда) кен шоғырларын дренаждау кезінде ұңғыма өнімінде су болмайды.
Достарыңызбен бөлісу: |