Игеру нысаны мен жүйесі

Мұнай және мұнай-газ кен орындары – бұл жер қыртысындағы бір немесе бірнеше жергілікті геологиялық құрылыстармен, яғни бір географиялық пунктке жақын орналасқан құрылыммен ұштасқан көмірсутектер жиналымы. Кен орынға кіретін жер астында таралған көмірсутектер жиналымы, әдетте қабатта немесе тау жыныстары массивтерінде кездеседі. Көптеген жағдайларда жеке мұнайлы газды қабаттар су өткізбейтін тау жыныстарымен бөлінген немесе жеке кен орын аймақтарымен орналасқан.

Мұндай қабаттарды әр түрлі ұңғымалар тобымен игереді, кейде әр түрлі технология қолданылады. Кен орынның игеру нысаны жайында түсінік берейік.

Игеру нысаны – бұл кен орын аймағында ерекшеленген жасанды геологиялық түзілімдер (қабат, массив, құрылым, қабаттар жинағы), өндірістік көмірсулардан құралған. Игеру жүйесі бойынша қалыптасқан анқытамаларға жүгінсек әрбір нысан «өзінің ұңғымалар торымен» игеріледі. Игеру нысанын табиғат емес, адам туғызады. Игеру нысанына бір, бірнеше немесе кен орынның барлық қабаттары жатады.

Игеру нысаны жөнінде мысал ретінде бір кен орынды қарастырайық. Бұл кен орынның геологиялық қимасы 1- суретте көрсетілген. Бұл кен орында аймақтары көмірсутектер мен физикалық қасиеттеріне қанықан қалыңдықпен ерекшеленетін үш қабат түрі алынған. Қарастырылып жатқан кен орында 1 және 2 қабаттарды біріктіріп, бір нысан (нысан I) етіп алып, ал 3-ші қабатты жеке нысан (нысан II) ретінде алуға болады.

1 және 2 қабаттарды біріктірудің себебі, олардың мұнай өткізгіштігі мен тұтқырлығының мәндері өзара жақын, сондай-ақ орналасу жағынан бір-біріне алыс емес орналасқан. Сонымен қатар 2 қабатта игеріліп отырған мұнай мөлшері салыстырмалы түрде көп емес. 3-ші қабаттың, 1-ші қабатпен салыстырғанда мұнай қоры аз болғанымен, мұнайдың тұтқырлығы аз болып келеді және өткізгіштігі жоғары болып табылады. Демек, бұл кен орын жоғары мұнайбергіштікке ие болады. Сонымен қатар, 3-ші қабат тұтқырлығы төмен мұнайдан құралғандықтан оны қарапайым су айдау әдісін қолданып игеруге болады, ал жоғары тұтқырлықты мұнаймен сипатталатын 1 және 2 қабаттарды игеру кезінде басқа технологияны қолдану қажет болады, мысалы, мұнайды бумен, полиакриламид ерітіндісімен (суды қоюландыру) немесе ұңғы ішілік жану арқылы игеруді айтамыз.

Сонымен бірге, 1, 2 және 3-ші қабаттардың ерекшеліктеріне қарамастан, игеру нысандарын бөлу туралы нақты шешімді, технологиялық және технологиялық-экономикалық көрсеткіштерді анализдеу арқылы ғана, қабылдайды.

Мұндай жүйені құрудың негізгі құрамдық бөлігі – игеру нысандарын бөлу. Сондықтан, бұл мәселені толықтай қарастырамыз. Бірнеше қабаттарды бір нысанға біріктіру бір қарағанға тиімді болып көрінетінін алдын ала айтуға болады, себебі, мұндай біріктіруде аз ұңғымалар қажет болуы мүмкін. Бірақ бірнеше қабаттарды бір нысанға біріктіру мұнай бергіштіктің төмендеуіне, соңында техникалық экономикалық көрсеткіштердің төмендеуіне әкеліп соғуы да әбден мүмкін.

Мұнай кен орнының игеру жүйесінің анықтамасы жалпы барлық кешен инженерлiк шешiмдерді қамтитын және оны жер қойнауларынан пайдалы қазбаларды шығаруға арналған тиімді құрастыруды қамтамасыз ететін осы жоғарыда айтылған. Осы жүйенің анықтамасы үшін кен орындардың игерудің түрлі жүйелерінің сипаттамасына байланысты параметрлерінің көп мөлшерлерін қолдану керек. Дегенмен, мұнай кен орындарының игеру жүйелерінің тәжiрибе бойынша екi тән белгiлерге байланысты танып бiледi:

1 )жер қойнауларынан мұнайды шығару мақсатында қабатқа әсердің болуы немесе жоқтығы

2 ) кен орындарда ұңғымалардың орналастырылуы.

Жоғарыда аталып өткен белгiлер бойынша кен орындардың игеру жүйесін классификациялайды.

Игеру жүйесін сипаттайтын төрт негiзгi параметрлерді көрсетуге болады.

1. Sc ұңғымаларының торының тығыздығының параметрi, бiр ұңғымаға келетiн мұнайлылық ауданына тең, ол айдау ұңғымасы, не өндіру ұңғымасына байланысты емес. Егер кенорынның мұнайлылық ауданы Sұңғ-ке тең болса, ал кен орындардағы ұңғыма саны n болса, онда

Sc = S/n. (2.1)

[Sұңғ]=м2 /ұңғ өлшемі. Бiрқатар жағдайларда бір өндіру ұңғымаға келетін мұнайлылық ауданына тең параметрін қолданады

2. А. П. Крыловтың параметрі кен орындардағы ұңғымалардың жалпы санының мұнай қорларының сандарының қатынасына тең:

(2.2)

=тонна/ұңғ. параметрдiң өлшемi

3.ω параметрі, айдау ұңғымаларының санына өндіру ұңғымаларының санының қатынасына тең:

ω = /

ω параметрі мөлшерсіз

параметрі резервтегі бұрғыланған кен орындағы ұңғыманың негізгі қорындағы ұңғыма сандарының жалпы ұңғыма сандарының қатынасына тең. Резервтегі ұңғымаларды қабат бөлшектерін игеру мақсатында, әлі бұрғыланбаған, қабаттың мұнайдың физикалық қасиеттері мен оны құрайтын жыныстары, сонымен қатар бұрыннан белгісіз геологиялық құрысылының ерекшеліктерінің (литологиялық біртексіздігі, тектоникалық бұзылымдар, мұнайдың ньютон емес қасиеттері және т.б.) бұрғылауында пайдалану процесстер нәтижесінде пайда болған игеруді қамтиды.Егер кенорындағы негізгі қор ұңғымасының саны n құраса, ал резервтегі ұңғыма саны , онда = /n.

Игеру нысандарды бөлу үшін әсер ететін факторлар:

1. Мұнай мен газ коллектор жыныстарының геологиялық физикалық қасиеттері. Су өткізгіштіктерімен, жалпы және тиімді қалыңдықтарымен, сонымен қатар біртексіздігімен ерекшеленетін қабаттарды әдетте бір нысан ретінде игеруге болмайды, себебі мұнайды өндіру кезінде олар өнімділігімен, қабат қысымымен айрықшаланады.

2. Мұнай және газдың физикалық-химиялық қасиеттері. Нысандарды бөлу кезінде мұнайдың қасиеттеріне үлкен мән беру керек. Тұтқырлықты әртүрлі мұнай қабаттарын бір игеру нысанына біріктіру орынсыз, себебі мұнайды жер қойнауынан әртүрлі технологиямен орналасқан ұңғыма торларының және схемалардың тығыз орналасуымен игеруге болады.

3. Көмірсутектердің фазалық жағдайы және қабат режимдері. Қабат көмірсутектерінің әртүрлі фазалық жағдайы мен қабат режимдерінде байланысты, бір-біріне вертикаль жақын орналасқан және геологиялық–физикалық қасиеттері ұқсас қабаттарды бір нысанға біріктіру орынсыз болады. Егер бір қабатта айтарлықтай газ шапкасы кездессе, ал басқасы табиғи серпімді суарынды режимінде игеріліп жатса, оларды бір нысанға біріктіруге болмайды, себебі оларды игеруге ұңғымалардың әртүрлі орналасу сұлбасы мен саны, сонымен қатар мұнай мен газды шығарудың әртүрлі технологиялары қажет болады.

4. Мұнай кен орындарын игеру процессін басқарудың шарттары. Бір нысанға қаншалықты көп қабаттар мен қабатшалар қосылса, соншалықты мұнай бөлімдерінің жеке қабаттар мен қабатшаларда орын ауыстыруы мен оны қысатын агенттерді бақылау техникалық және технологиялық түрде қиынға соғады

5. Ұңғымаларды пайдалану техникасы мен технологиясы. Нысандарды бөлудің орнықтылығына немесе орнықсыздығына әкелетін техникалық және технологиялық себептер көп болуы мүмкін. Мысалы, бір нысанға бөлінген қабатты немесе қабатшаларды пайдалануға берілген ұңғыманы алсақ, бұл нысаннан сұйық шығымын қазіргі заманауи құралдармен пайдаланған кезде шегіне жетуіміз мүмкін. Сондықтан нысандарды біріктіру техникалық себептерге байланысты мүмкін болмайды. Соңында, келтірілген факторлардың әрқайсысының игеру нысандарына әсері алдымен техникалық және техникалық-экономикалық анализдерді жасап, содан кейін оларды бөлу туралы шешім қабылдауға болады.