Ыдан сұйықтықты көтерудің негізгі теориясы

Ұңғыдан мұнай өндіру практикасынан әрқашан газ бөлінеді. Механизм түсінігі бойынша ұңғының сұйықтық көрсеткіштігі (ГЖС) яғни құбырдағы газды сұйықтың қозғалыс заңын білу қажет.

 

ρgH=ρ_c gh

бұдан

Н=h

ҚұбырдағықоспатығыздығыРсгазVшығынынабайланысты. Егер V

өзгередедіН-тыреткекелтіругеболады. Кейбіршығындаркезінде V=V1 H

ұзындыққажетуімүмкін. 1 V p V H p L кезіндежәне1 V p V H f 1 кезіндеқұбыр

түбіненжоғарғыжағынансұйықтыңшамадантысағуыбасталады.

1. Ары қарайүлкейткенкезде V жоғарығаөтетінсұйықтық q үлкейеді.

Бірақүздіксіз V үлкейсесұйықшығыныүлкейебермейді, өйткеніол

өзгермейтінқысым1 2 қарамағында, өйткеніол L ұзындығыанықталған

және d диаметрісұйықсанынөткізуқажет, ол газ немесегазсұйықтықоспа

болу қажет. Олайболса, кейбір газ шығыныкезінде V=V2 дебит максимумға

жетедіяғни q=qmax.

Келесісоңғыжағдайдықарастырыпкөрейік, құбырбашмагыкөтерілген

кезде тек газ жүреді, жәнеольарлыққақтығысулардашығындалады. Бұл

газдыңшығыны V=V3 болсын. Егербашмакқаүлкеншығынберсек (V=V3),

ондаартық газ құбырарасыменөтеалмайды, өйткеніоныңөткізгіштікқасиеті

берілгенжағдайда V3 –кетең, жәнеолқасынанөтеді. Бұндайжағдайдасұйық

шығыны 0-ге теңболады, бұданмынадайқорытндышығады.

1. V 1 p V q 0(H p L)

2. 1 V V q 0(H L) бергіштікбасында

3. 2 2 V p V p V max0 p q p q (H p L)

4. V=V2 q=qmax(орташабергіштіккоэффиценті)

5. 2 3 V p V p V max0 p q p q

6. V=V3 q 0 (бергіштіктітоқтатунүктесі)

Батпалы қисық жағдайдағы байланысты анықтайық. Құбыр диаметріне ешқандай тиым қойылмағандықтан көтергіш диаметрі және ұзындығы әртүрлі болады. Диаметрлі құбырлар үшін қисық көлемі Рсұзындыққа жеткеннен кейін жетеді. Газдың сұйық өткізгіштігінде жоғарылайды. ГЖС қозғалыс процесін к.п.д. өзгертеміз. Әрқисығында q(V) өте маңызды өндіруге тиімді ол к.п.д.-ғасайкеледі.

к.п.д. теңдеуінен – мынаған тең;

ŋ=

мұндағыWn–тиімдіжұмысолL-hбиіктіккеqшығынынкөтеруменшектеледі

W_n=qρg(L-h)

W3-жұмысшығыныбұлгазжұмысы, бұлV-ғатең.

W3= VP₀ln

ТікқұбырдағыГСҚағыныныңқұрлымы СұйықтыңфизикалыққасиетінежәнеағынғаенетінгаздыңсипатынабайланыстыГСҚқұбырдаәртүрліқозғалуқұрылымдарыпайдаболуымүмкінжәнеолсұйықтыкөтеругеқажеттіэнергетикалықкөрсеткіштергеәсеретеді. ФонтандыұңғылардаСКҚқысымқанығуқысымынантөменучаскілердемұнандайбөлінгенгазжұқадисперліқұрылымтүзеді, олэмульсиондыдепаталады. Ұзақгазкөпіршіктеріүлкеннемесекішібірқалыптымұнаймассасынанөтіп, газбенсұйықтаквазигоногендіқоспатүзеді. ҰқсастығыжәнеүлкентығыздығыәсеріменгазкөпіршіктеріәлсізАрхимедкүшінеие. Сондықтанесептеулердеескерілебермейді. Құбырбойыменжоғарыкөтерілгендегазкөпіршіктерініңағымдағыүлесі 20-25% болғанғадейінжалғасады. Қысымтөмендегенсайын, мұнайданбөлінгенжаңагазкөпіршіктерішартәріздіпішінтүзеді, олкөпіршіктердіңдиаметрібірнешесантиметргежетеді. Бұлкөтерупроцесініңжұмысынқиындатады. Мұндайқұрылымторлыдепаталады.

Газшығыныжоғарыболғандастержендіқұрылымпайдаболады, бұлкездесұйықтамшыларыүздіксізағынменқозғалаотырып, құбырқабырғасындатолқындысұйықпленкасынтүзеді. Стержиндіқұрылымкезіндегазжылдамдығысұйықпенсалыстырғандасекундынабірнешеметржылдамдыққажетеді.

Эмульсионды, торлыжәнестержендіқұрылымдарарасында, олардыңбір- бірінеөтуініңайқыншекарасыжоқ. Ағындагаздыңдиспергациалануынпайдаететінмұнайтұтқырлығы, БӘЗаталмышқұрылымдардыңпайдаболуынаайтарлықтайәсеретеді.

Қысымбалансыныңтеңдеуі СКҚбойыменГСҚ- сықозғалғандаұңғыдансұйықтыкөтеругеарналғанқондырғыныңжұмысынжобалаужәнеталдаукезінденегізгімәселе, бұлсұйықтардыңқозғалысыменбайланыстықысымныңжоғалуынанықтауболыптабылады. ГСҚ- ықозғалатынтікорналасқанқұбырлардыңкейбіручасткелерінқарастыраотырыпкелесітеңдеудіжазуғаболады:

, (1) 2 1 р рррр ус тр с

мұнда - құбырдыңтөменгібөлігіндегіқысым; 1

ГСҚ-сыбағанасыныңгидростатикалыққысымынтеңестіретінқысым; - ГСҚ қозғалғанкездеүйкеліскүшінжеңугеарналғанқысымдыжоғалту; - ГСҚ-ныңағынүдеуінтудыруғаарналғанқысымныңжоғалуы, өйткеніқысымы аз жаққақарайоныңжылдамдығыгаздыңұлғаюыесебіненартады; - құбырдыңүстіңгібөлігіндегіқарсықысым. ТРyc 2

(1)- теңдеу барлық жағдай үшінтиімді: қысқа және ұзын құбырла рүшін де, тікнемесе көлбеу орналасқан құбырлар үшін де және қысым жоғалтуын есептеу кезінде негізгі теңдеу болып табылады.

 

 

Билет № 13

Ыма конструкциялары.

Ұңғының жоғарыдағы бөліктері тарихи жаңа шөгінділер болғандықтан, бұрғылау үрдісінде айналмалы сұйық ағынымен жеңіл шайылады. Сондықтан, ұңғыманы бұрғылауды тек қана жыныстардың шайылуының сәйкес шараларын қолданғанда ғана бүрғылау негізделеді. Ол үшін ұңғыны бұрғылауда тұрақты жыныстарға дейін шурф тұрғызылады (4-8м) және оған жоғары бөлігінде ойып алынған терезесі бар құбыр түсіріледі. Құбыр мен шурфтың қабырға аралығын таспен жэне шеген ерітіндісі мен толтырады. Нәтижесінде ұңғыма соғасы сенімді бекітіледі.Құбырдағы терезеге қысқа металды науа пісіріледі, мұнымен ұңғыманы бұрғылау үрдісінде жуу ертіндісі науа жүйесіне бағытталады жэне тазарту механизміне шурфты орналасқан құбырды бағыттау деп атайды.

Бағыттауышты орнатқаннан кейін және қатар жұмыстарды атқарғаннан кейін (жабдықты тексеру, орналастыру және аспапты реттеу, полиспасты жүйені жабдықтау, жетек құбыр бойымен шурфты бұрғылау) құрастырылған бұрғы дайындығына акт құрастырып ұңғыны бұрғылауға кіріседі.

Бұрғылау жүйесін қиындататын (50-400м) тұрақсыз, жұмсақ, жарықшақтық және қуысты жыныстарды бұрғылап, осы қабаттарды шектеп изоляциялайды, одан соң бұралған болат құбырлардан тұратын шегендеу құбырлар тізбегін түсіреміз, ол құбыр аралық кеңістікті шегендейміз. Бірінші шегендеу құбырлар тізбегін кондуктор деп атайды.

Кондукторды түсіргеннен кейін ұңғыны жобаланған тереңдікке шейін бұрғылау әрқашанда келе бермейді, себебі горизонттардың жаңа қиындатылған өтімділігінің немесе өнімділік қабаттарының шектелуінің қажеттіліген берілген ұңғы пайдалануға жатпайды. Бұл жағдайда аралық құбырлар тізбегі деп аталатын екінші шегендеу құбырлар тізбегін түсіріп цементтейміз.

Ұңғы тереңдеген сайын изоляциялауға жататын тоғыда горизонттар кездесу мүмкін. Онда екінші аралық құбырлар тізбегі деп аталатын үшінші шегендеу құбырларын түсіріп цементтейміз. Олай болса алдында түсірілген шегендеу құбыры бірінші аралық тізбек деп аталады. Қиындатылған бұрғылау шарттарында мұндай аралық тізбек құбырлары үшеу және төртеу де болуы мүмкін.

Ұңғыны жобаланған тереңдікке дейін бұрғылап, мұнай және газды ұңғының түбінен сағасына дейін немесе өнімді қабаттағы қысымды ұстап тұру үшін сумен (газды) айдау үшін пайдалану құбырлар тізбегін түсіріп цементтейміз.

Пайдалану құбырлар тізбегін түсіріп, шегендегеннен кейін құбыр аралық кеңістіктегі түзілімнен шеген сақинасының қасиетін тексереміз. Арнайы жабдықты қолданып, ұңғыма сағасында бір-бірімен шеген құбырларын байланыстырамыз.Ұңғыма конструкциясы ретінде шегендеу құбырлар тізбектерінің диаметрінің орналасуын түсінеміз, ұңғыма тереңдігінің диаметрін үлкенінен кішісіне ауысуын, шегендеу тізбегінің тереңдікке түсірілуі мен шегендеу аралығын түсінеміз.

Егер де ұңғымаға бағыттауыш пен кондуктордан басқа тек қана бір пайдалану колоннасын түсірсе, онда конструкцияны бір колонналы деп атаймыз.

Егер де ұңғымаға бағыттауыш пен кондуктордан басқа пайдалану және аралық тізбек құбырларын түсірсек, онда конструкцияны екі колонналы (бір аралық тізбек колоннасында) немесе үш колонналы (екі аралық тізбек колоннасында) деп атаймыз.

Ұңғыма конструкциясын кен орынның геологиялық ерекшелігіне (опырылма аймақ кеніштерінің тереңдігі, жұту, сулану, өнімділік горизонттардың орналасу тереңдігі) өндірілетін өнім түріне (мұнай және газ) пайдалану және бұрғылау әдістеріне, бұрғылау техникасымен технологиясын есепке алып таңдайды.

Цемент ерітіндісінің биіктігін анықтағаннан кейін құбыраралық кеңістікті саңылаусыздандыратын, пайдалану тізбегінен соң шегендеу тізбегін іліп, тізбек басын ұңғының сағасымен байланыстырамыз.

1.6-шы суретте бір колонкалы ұңғының сағасын байланыстыру үлгісі корсетілген.

Тізбек басы 2 фланеңтен (қосқыш тетіктен), 3 кондукторға бұрап кигізетін және 7 пьедесталдан, пайдалану құбырының жоғарғы соңына бұралатын. 4 бақылау бұрма 5 бұрандасы газды құбыр аралық кеңістіктен бұру үшін қолданылады.

 

2. Континенталды шельфтегі және жаға құрлықтарындағы өндіру мен айдау ұңғыларын пайдалану.