Зерттеу қорытындыларын интерпретациялау.

ҚҚҚК детерминантты моменттерінің қабаттың фильтрациялық сипаттамаларына аналитикалық тәуелділігін алу үшін пьезоөткізгіштік теңдеуінің шешуі қолданылады, нәтижесінде:

(112)

мұнда Q — кідіріске дейінгі ұңғының стационарлы дебиті, м³/с;

R_к — ұңғының қуат алу контурының радиусы, м;

— қабаттың пьезоөткізгіштігі, м²/с;

— қабаттың гидроөткізгіштігі, м⁵/(Н·с).

Исключая из соотношений (112) қатынасынан Q, , R_K және алп тастау арқылы алғашқы үш қысымның детерминделген моменттері үшін өлшемсіз диагностикалық белгіні d аламыз:

(113)

Берілген жағдайда диагностикалық белгі коллектордың фильтрлік қасиеттеріне, қабат мұнайының тұтқырлығына, өнімді қабат қалыңдығына, ұңғы мне қуат алу контурының радиусына, және де ұңғы тоқтағанға дейін жасаған дебитіне қарамастан тұрақты болып келеді.

На основании численной величины диагностического признака принимаются следующие модели фильтрации:

Диагностикалық белгінің сандық өлшемінің негізінде фильтрацияның келесі модельдері қабылданады:

d ≤ 1,9 кезінде ньютондық сұйықтықтың жарықшалы-булы қабаттағы немесе тұтқырлы-серпімді сұйықтықтың біртекті қабаттағы фмльтрация моделі қабылданады.

1,9≤d≤2,18 кезінде ньютондық сұйықтықтың біртекті қабаттағы фильтрация моделі қабылданады.

d>2,18 кезінде ұңғының түп маңы зонасының өткізгіштігі нашар болғандағы, ньютондық сұйықтықтың зоналқ - әртекті қабаттағы фильтрация модеолі қабылданады.

Әртектілік (біркелкі еместік) коэффицент α түп маңы зонасының гидроөткізгіштігінің ( )_ПЗС алыстатылған зонаның гидроөткізгіштігіне ( )_УЗ қатынасына тең, яғни:

(114)

Әртектілік коэффицентін а анықтау үшінКВД екі түзусызықты аумағы бар «∆Р — lgt» координаталарында тұрғызылады. Определяются тангенсы их углов наклона к оси lgt осіне қарай иілу бұрыштарының тангенстері анықталады, ал а параметрі былай есептеледі:

(115)

Мұндағы, φ₁, φ₂ — ҚҚҚК сәйкесінше бірінші (түп маңы зонасы) және екінші (алыстатылған зона) түзусызықты аймақтарының иілу бұрыштары. Ньютондық сұйықтықтың біркелкі қабаттағы (2-ші модель) фильтрациясының моделі туралы гипотезанаң қабылдануына байланысты қабаттың параметрлері келесі формулалармен есептеледі:

(116)

(117)

Ньютондық сұйықтықтың жарықшалы-булы қабаттағы фильтрациясының моделі (1-ші модельдің бірінші бөлімі) туралы гипотезаның қабылдануына байланысты есептеу келесі формулалар арқылы жүргізіледі:

^, (118)

(119)

Егер тұтқырлы-серпімді сұйықтықтың біркелкі қабаттағы (1-ші модельдің екінші бөлімі) фильтрациясы туралы гипотеза қабылданған болса, онда есептеулер мына формулалармен жүргізіледі:

(120)

(121) (122)

мұнда θ — сұйықтықтың релаксация (босаңсу) уақыт;

∆Р — ұңғыны зерттеу үшін тоқтатқанға дейінгі қабатқа депрессия.

Зоналық-әртекті қабаттың фильтрациясының моделі туралы гипотеза қабылданған жағдайда (3-ші модель), параметрлер келесі ткңдеулер жүйесі арқылы есептеледі:

(123)

(125)

(126)

(127)

(128)

мұнда — өткізгіштігі нашарлаған түп маңы зонасынңың салыстырмалы радиусы;

— зоны түп маңы зонасының радиусы, м;

R_K — қуат алу контурының радиусы, м;

- қабаттың алыстатылған зонасының сәйкесінше гидроөткізгіштік және пьезоөткізгіштік коэффиценттері;

— (115) тәуелділігі арқылы есептелетін әртектілік параметрі;

— тоқтағанға дейін ұңғының жасаған стационарлы депрессиясы;

— ұңғының түп маңы зонасының гидроөткізгіштік коэффиценті.

Қысымның детерминделген моменттері әдісі ұңғының түп маңы зоналарына жасанды әсердің тиімділігін бағалау үшін және әртүрлі әдістерді өзара салыстыру үшін қолданылуы мүмкін.

Берілген бөлімде нәтижелері мұнай кенорындырын рационалды өңдеу үшін қажетті, ұңғылар мен қабаттарды гидродинамикалық зерттеулерінің негізгі мәселелері қарастырылған. Бүгінгі күнде гидродинамикалық зерттеулер тек жоғарыда көрсетілген есептеулер үшін ғана емес, құбылыстарды да белгілеу үшін де, әсіресе өңдеу процессі кезінде қабат жүйесінің бірқатар маңызды сипаттамаларының өзгерісімен байланысты болатын құбылыстарды белгілейді. Оларға ең алдымен алынып жатқан өнімнің сулануы кезіндегі өнімділік коэффицентінің өзгерісі, және де фильтрация кезіндегі кеуекті ортаны тығындау (тазалау) құбылысы (скин-эффект).

Келтірілген құбылыстарды қысқаша болса да қарастырайық.

7.3 Ұңғы өнімінің сулануы кезінде өнімділік коэффицентінің өзгеруі

Бұрын айтылғандай, өнімділік коэффиценті К өзгере алады. Ұңғының өнімділік коэффицентінің өзгеру себептерінің бірі өнімнің сулануы болып табылады. Физикалық жағынан бұл мұнай мен судың кеуекті ортадағы (қабаттағы) фильтрациясы кезінде салыстрмалы фазалық өткізгіштігінің өзгеруімен байланысты.

18 суретте мұнайдың судың және жиынтық салыстырмалы фазалық өткізгіштіктерінің тіуелділіктері келтірілген.

Келтірілген тәуелділіктерден көрініп тұрғандай, мұнай мен судың біріккен филтрациясы жиынтық салыстрмалы өткізгіштіктің айтарлықтай төмендеуіне әкеліп соғады. Бұл белгілі бір дәрежедегі суқаныққандылыққа дейін жүзеге асады. Суқаныққандылықтың бұдан әрі жоғарылатылуы жиынтық салыстырмалы өткізгіштіктің жоғарылауына әкеледі, бірақ сонда да ол алғашқысынан аз болып қалады. Өткізгіштік өнімділік коэффицентін тікелей анықтайтын болғандықтан, жиынтық өткізгіштіктің кез-келген өзгерісі сәйкесінше өнімділік коэффицентінің өзгеруін тудырады.

19 суретте мысал ретінде Талиндік мұнай кенорны үшін көрсетілген тәуелділік келтірілген. Тәуелділік « » координаталарында тұрғызылған. - ұңғы өнімінің сулануы кезіндегі өнімділік коэффиценті, - сусыз өнім үшін өнімділік коэффиценті.

Салыстырмал өнімділік коэффиценті ұғымын енгізіп, оны былай анықтаймыз:

(129)

19 суреттен көрініп тұрғандай өнімділік коэффицентнің максималды мәні ұңғыға ия сусыз мұнайдың, ия судың келу жағдайымен сәйкес келеді. Өнімнің сулану дәрежесіне байланысты салыстырмалы өнімділік коэффиценті өнімнің сулануының белгілі бір мөлшеріне дейін төмендейді, сол мөлшерге жеткеннен кейін салыстырмалы өнімділік коэффиценті өседі.

19 сурет. Салыстырмал өнімділік коэффицентінің өнімнің суланына тәуелділігі.

Салыстырмалы өнімділік коэффицентінің мұндай өзгеру сипаты жиынтық салыстырмалы өткізгіштіктің өзгеру сипатымен толық келіседі (18 сурет).

Сонымен, ұңғы өнімінің сулануы өнімділік коэффицентінің өзгеруімен еріп жүреді, оны мұнайды алудың технологиялық процесстерін есептеу кезінде ескере отыру қажет.

7.4 Скин-эффект

Скин-эффект деп фильтрациялық каналдардың фильтрленуші флюидтің құрамында болатын қатты бөлшектермен ластануы нәтижесінде өткізгіштігінің өзгеруін айтады. Фильтрациялық каналдардың механикалық бөлшектермен ластану (тазарту) процесін кольматация (декольматация) дейді. Бұл көбінесе стационарлы емес режимде жұмыс жасайтын ұңғыны зерттеу кезінде белгіленетін басым энергия шығындары орын алатын ұңғының түп маңы зонасы үшін ерекше маңызды.

Ұңғының түп маңы зонасының кольматациясы ұңғы өмірінің әртүрлі кезеңдерінде, әуелгі қазылуынан бастап, болуы мүмкін. Бастапқы қазылу мен оның кейінгі цементациялау процесінде ұңғының түп маңы зонасына қолданылған ерітінділердің фильтраттары ғана емес, сазды және цементті ерітінділерінің дисперсті фазаларның бөлшектері де оның фильтрациялық каналдарында жиналуы өткізгіштігін төмендетеді. өндіруші ұңғының пайдаланылу процесінде кольматация облитерация нәтижесінде, яғни мұнайдың асфальто-смоло-парафинді компоненттерінің, тұздардың, т.б. жиналуы кезінде болуы мүмкін. Айдау ұңғыларын пайдалану кезінде коьматация ұңғының түп маңы зонасында ППД кезінде айдалатын сумен келетін механикалық бөлшектердің және басқа да қатты қоспалардың жиналуынан болуы мүмкін.

Ұңғының түп маңы зонасының кольматация (декольматации) процесі мен оның себептері жақсы зерттелген, және осы құбылыстың жүйенің фильтрациялық сипаттамаларына кері әсерін төмендетудің әртүрлі технологиялары ұсынылған.

Ең алғаш рет скин-эффектін Ван Эвердинген мен Херст пьезоөткізгіштік теңдеуін шешу үшін енгізген:

где S' — ұңғының түп маңы зонасына флюид ағыны кезіндегі қосымша фильтрациялық кедергілерін сипаттайтын сандық өлшем.

(50) ескере отырып скин-эффектінің есептелуін былай жазамвз:

(130)

где — ұңғының физикалық радиусы (қашау бойынша), м.

(130) теңдеуіне орнына ұңғының келтірілген радиусын қойсақ, мынаны аламыз:

(131)

Берілген жағдайда скин-эффект белгілі бір уақыт аралығындағы ұңғының түп маңы зонасының өткізгіштігінің өзгерісін сандық сипаттайды. Скин-эффекттінің өлшемі S төмендегідей болуы мүмкін:

—Дұрыс (положительной) —ұңғының түп маңы зонасының өткізгіштігі белгілі бір уақыт аралығына төмендеуі;

—Бұрыс (отрицательной) —ұңғының түп маңы зонасының өткізгіштігі белгілі бір уақыт аралығына жоғарылауы;

— нөлдік — ұңғының түп маңы зонасының өткізгіштігі өзгермеуі.

Міне осылай, ұңғыны гидродинамикалық зерттеулер көмірсутекті кенорындарды тиімді игерудің құралы болып табылады, және дұрыс шешімдерді қабылдау үшін қажетті мәліметтерді береді.