Зерттеу қорытындысын интерпретациялау

Тереңдік манометрдің бланкасын шешкеннен кейін барлық зерттеу қорытындысы төмендегі кестеге енгізіледі.

Кесте 1

Қалыптасқан іріктеу әдісі арқылы ұңғыны зерттеу қорытындылары

Қалыптасқан іріктеу арқылы зерттеудің негізгі мақсаты ұңғының индикаторлық диаграммасын (индикаторлық сызығын) тұрғызу. Ұңғының индикаторлық диаграммасы дегеніміз қалыптасқан дебит пен депрессия (түптік қысым) арасындағы кестелік тәуелділік, яғни Q = f(ΔР), Q= f(ΔР_заб ).

4-суретте индикаторлық диаграммалар берілген. Суретте көрсетілгендей индикаторлық диаграммалар дебит осьтеріне түзусызықты (1-сур. 4 а), дөңес (2) және ойық (3) болады. Индикаторлық сызықтың пішіні қабатты сорғыту режиміне, фильтрация режиміне, фильтрация сұйықтықтарының табиғатына, қабаттағы қалыптаспаған өту процестеріне, фильтрация кедергілеріне, сорғыту облысының құрылымына (біртекті, біртексіз, қабатты-біртексіз қабат) және т.б. тәуелді болады.

А нүктесіне дейінгі түзусызықты индикаторлық диаграмма (1—сур. 4 а) Дарси заңы бойынша сорғыту режимінде фильтрацияланған бір фазалы сұйықтық болған жағдайда алынады, яғни бұл жағдайда Дюпюи теңдеуін пайдаланамыз:

(4)

ΔP=P_пл-Р_заб (5)

Фильтрация жылдамдығының өсіп, инерция күштеріне әсер етуі салдарынан Дарси заңы бұзылады. Депрессияның арту шамасына байланысты түзу қисая бастайды, (А нүктесінен кейін). Сондай-ақ түзудің қисаюы қалыптаспаған фильтрация процесі кезінде бос газдың пайда болуына да байланысты.

Сур. 4. Ұңғының типтік индикаторлық диаграммасы: а —Q = f(ΔР) координа­тасында; б— Q= f(Р_заб ) координа­тасында.

Дебит осьтеріне қатысты дөңес индикаторлық диаграммалар (2-сур. 4 а) түгесілу режимдеріне арналған. Диаграмманың дәл осындай пішінде болуының себептері әр түрлі.

Дебит осьтеріне қатысты ойық индикаторлық диаграммалар (3 —сур. 4 а) мынадай жағдайларда алынады:

— бұрын жұмыс жасамаған жиналған қабаттардың, жарықшақтардың іске қосылуынан болған қысымның ΔР артуына байланысты ағынның үлкеюі;

—депрессияның артуы және фильтрация кедергілерінің азаюы немесе жаңа жарықшақтардың пайда болуы кезіндегі ұңғы түбі аймағының өздігінен тазалануы;

— сапасыз зерттеу қорытындылары (қалыптаспаған фильтрация режиміндегі қалыптасқан сұрыптау әдісі). Бұл жағдайда қайтадан зерттеу жүргізу қажет.

4 а-суретте келтірілген барлық индикаторлық сызықтар мынадай теңдеу арқылы сипатталады:

Q = k(P_пл-Р_заб)ⁿ=kΔP^", (6)

мұндағы к—егер дебит өлшемі м³/тәулік, ал қысым МПа болса өлшемі м³/(тәулік∙МПа) болатын тәуелділік коэффиценті.

п — фильтрация түрін және фильтрация режимін сипаттайтын дәрежелік көрсеткіш.

(6) теңдеу сұйықтықтың ұңғыға ағуының қорытылған теңдеуі деп аталады. Индикаторлық диаграммалар үшін 4 а-суретте: сызықты 1 – п = 1 дәреже көрсеткіші; дебит осіне қатысты дөңес 2 — п<1 дәреже көрсеткіші; дебит осіне қатысты ойық 3 — п > 1 дәреже көрсеткіші .

п = 1 кезінде (6) теңдеуі мынадай түрде жазылады:

Q = K_np(P_пл - P_заб ), (7)

мұндағы К_пр – ұңғының өнімділік коэффиценті, м³/(сут∙МПа), м³/(с∙Пa), т/(сут∙МПа).

Түзусызықты индикаторлық сызық үшін өнімділік коэффиценті маңызды технологиялық параметр болып табылады. Өнімділік коэффиценті Дарси заңы сақталғанға дейін белгілі бір уақыт аралығында тұрақты болады. Дюпюи теңдеуін К_т.пр арқылы белгілейміз:

(8)

және өлшемі м³/(с∙Пa) болатын осы параметрді ұңғының теориялық өнімділік коэффиценті деп атаймыз. Сонда Дюпюи теңдеуі мына түрде қайта жазылады:

Q = K_т.пр(P_пл – P_заб ). (9)

Осылайша, (7) және (9) салыстырудан берілген ұңғының өнімділік коэффиценті К_пр , k, h, μ и R_K. өзгерісі кезінде өзгереді деген қорытындыға келеміз.

Егер зерттеу құбыр сырты кеңістігіндегі сұйықтық деңгейін өлшеуге жасалатын болса, (7) теңдігін былай жазуға болады:

(10)

мұндағы К'_пр — сұйықтық деңгейінің 1 м-ге түскен кезінде өлшенетін ұңғының өнімділік коэффиценті, м³/(сут∙м), т/(сут∙м), м³/(с∙м);

Н_дин —динамикалық деңгей, м;

Н_ст —статикалық деңгей, м.

Әр түрлі ұңғылардың ұңғы түбі аймағының фильтрациялық сипаттамаларын салыстыру, қабат қалыңдығына h жататын, өнімділік коэффиценті болып есептелетін К_пр (К_т.пр ), бөлінген өнімділік коэффицентін К_уд пайдалануға әкеледі.

(11)

Осы жағдайда К_уд өлшемі мынадай: м³/(сут∙МПа∙м), м³/(с∙Па∙м), т/(сут∙МПа∙м).

Осылайша, өнімділік коэффиценті сұйықтықтардың және кеуекті ортаның қасиеттерін ескеріп қана қоймайды, ол сондай-ақ ұңғы мен қанығу облысын сипаттайтын аралық сипаттама болып табылады.

Минималды мүмкін түпкі қысым Р_{заб мин} кезіндегі максималды мүмкін дебит болып табылатын ұңғының потенциалдық дебиті Q_пот түсінігін енгіземіз (максималды мүмкін депрессия кезіндегі).

Осы жағдайда максималды мүмкін депрессия максималды депрессиядан аз болады:

< (12)

(13)

(14)

мұндағы Р₀ — атмосфералық қысым.

Сызықты емес индикаторлық сызықтар қосмүшелі фильтрация теңдеуін пайдалану арқылы түсіндіріледі. Ол мына түрде жазылады (инерция күштерінің есебімен):

(15)

мұндағы ΔP/Δl – ұзындық бірлігіндегі қысымның өзгерісі (қысым градиенті), Па/м;

υ —фильтрация жылдамдығы, м/с;

в — кеуекті ортаны және сұйықтықты сипаттайтын жиынтық коэффициент.

Егер жылдамдық фильтрациясын көлемдік шығынмен Q және фильтрация алаңы F

және (16)-ны (15)-ке қойсақ:

(17)

Аламыз:

(18)

(19)

Сонда (17) теңдігін мына түрде жазамыз:

ΔР = AQ + BQ², (20)

мұндағы А, В — әр ұңғыға белгілі уақыт аралығында анықталатын тұрақты коэффициенттер.

(20) сызықты емес теңдеуін Q- ге бөлу арқылы сызықтық күйге келтіруге болады:

Сур.5. (21) теңдеуінің графикалық көрінісі

Осылайша, « —q» координатасында (21) теңдеуі тік болып табылады, ол сур. 5 көрсетілген: а — осімен қиылысатын қима, ал В — бұрыштық коэффициент.