Ымаларды пайдалануға дайындау

3.1. Ұңғымалардың түрлері, қызметтері және құрылыстары

Ұңғыма дегеніміз - жер қыртысында арнайы бұрғылау жабдықтары көмегімен қазылатын, диаметрі тереңдігінен бірнеше есе кіші цилиндр пішінді тау-кен құрылыс орны [2].

Жалпы ұңғыманың құрылысына кететін күрделі қаржының мөлшері кен орнының орналасу тереңдігіне, ұңғыманы бұрғылаудың геологиялық шарттарына, географиялық орналасу шарттарына байланысты әртүрлі болады. Ұңғыманың ұзақ мерзім жұмыс істеуі көп жағдайда оның конструкциясымен анықталады.

Ұңғыманың конструкциясы - деп, диаметрлері мен ұзындықтары әртүрлі және ұңғымаға бірінен кейін бірі тобымен түсірілетін бірнеше шегендеу құбырларын айтамыз. Шегендеуші құбырлар бірінен кейін бірі белгілі тереңдікке дейін түсіріліп, геологиялық қимадағы тау жыныстарына цемент тасымен бекітіледі (3.1-сурет).

Ұңғыма конструкциялары, жоба бойынша белгіленген тереңдікке дейін жетуді, белгіленген әдіс бойынша өнімді қабатты ашу және оларды пайдалану әдістерін жүргізуді, бұрғылау және пайдалану процесінде кездесетін күрделенулерді болдырмау, ұңғыманы жөндеуді, зерттеу жұмыстарын орындауды, ұңғыманың құрылысына кететін шығынды азайтуды қамтамасыз ететіндей болуы керек.

Мұнайгаз өндіру өнеркәсібінде қызметтеріне қарай әртүрлі ұңғымалар бұрғыланады, олар – зерттеу, пайдалану, айдау және арнайы болып бөлінеді.

Пайдалану ұңғымасы - деп, мұнай немесе газды өндіруге арналған ұңғымаларды атайды.

Айдау ұңғымалары – деп, қабатқа су, газ, бу айдауға арналған ұңғымаларды атайды. Бірақ, кен орнын игеру барысында мұнай өндіру ұңғымаларын айдау ұңғымасы ретінде қолдануға болады, кей жағдайларда керісінше.

Арнайы ұңғымалар - кен орындарды игеру барысын бақылау мақсатында, қабаттың құрылымын (структурасын), коллектор қасиетін дәлірек анықтау үшін арналған.

3.1-сурет. Ұңғыманың геологиялық кескіндегі құрылысы

Пайдалану ұңғымалары ең негізгі және маңызды құрылыс болып табылады. Олардың саны кен орнындағы ұңғыма қорының 70÷80% құрайды. Пайдалану ұңғымаларының бұзылуы және күрделі жөндеу жұмыстарын жүргізу мұнай және газ өндірудің көлемін азайтады. Күрделі жөндеу жұмыстары ұзақ уақытты және үлкен материалды-техникалық қаражатты талап етеді. Сондықтан ұңғымалардың жұмыс істеу мерзімі сол кен орынды игерумен тең болу қажет, яғни шамамен 40÷50 жыл. Пайдалану ұңғымаларында қолданылатын жабдықтардың сапасына қойылатын негізгі талап, олардың сенімділігі.

Ұңғыма құрлысына және оның жабдықтарына қойылатын талаптар оны пайдалану шартымен анықталады, негізгі шарт кен орынының геологиялық ерекшелігі және ұңғыманы пайдалану режимі болып табылады.

Пайдалану ұңғымалары бағаналарының геометриялық формасына байланысты екі түрлі болады: тік және көлбеу.

Ұңғыма үш негізгі бөліктен тұрады – сағалық, бағаналық және сүзгілік (фильтрлік). Әр бөлік сәйкесті жабдықтармен жабдықталады: тізбек басы, бағыттауыш, кондуктор, пайдалану тізбегі, сүзгі (фильтр). Ұңғыманың ең төменгі шегі түбі деп аталады.

Пайдалану ұңғымаларының бағаналық бөлігі концентрлі орналасқан тау жынысына цементтелген шегендеуші құбырлар тізбегінен құралады. Соңғы, яғни ішкі шегендеуші құбыр тізбегі пайдаланушы деп аталады және пайдалану объектісі – қабатты ұңғыма сағасымен қосуға арналған.

Ұңғыманың сыртқы шегендеуші құбырлар тізбегі бағыттауыш –түсіріледі және оның сыртқы беті цементтеледі. Бақыттауыш тізбегінің ішіне кондуктор шегендеуші құбырлар тізбегі түсіріледі. Кондуктор барлық ұзындығы бойынша цементтеледі.

Кондуктор және пайдалану тізбектерінің ортасына техникалық немесе аралық деп аталатын шегендеуші құбырлар тізбегі түсірілуі мүмкін. Олар ұңғыманы бұрғылау барысында технологиялық функциялар атқарады. Саны және түсіру тереңдігі бұрғыланып өткен тау жыныстарының геологиялық ерекшеліктеріне, ұңғыма тереңдігіне және тізбек басына іліну технологиясына байланысты анықталады.

Тізбек басы кондукторда жабдықталады, ал кондуктор техникалық және пайдалану тізбектерін бір жүйеге қосады және ұңғымаға түсірілетін жабдықтарға және сағаға орнатуға арналған жабдықтарға база ретінде қызмет атқарады. Пайдалану ұңғымаларының жалпы құрылысы 3.2-суретте көрсетілген.

Пайдалану ұңғымасының сүзгі бөлігі қабат сұйығын және газды алу барысында да, қабатқа суды, газды және басқа да заттарды айдау барысында да ұңғыманы қабатпен байланыстырып тұрады.

3.2-сурет. Пайдалану ұңғымаларының жалпы құрылысы

Ұңғыма бағанасына, шегендеуші тізбектерге тау жынысының тұрақты қысымы әсер етеді, ал пайдалану тізбегіне қабат қысымы немесе айдалатын сұйық және газ қысымы әсер етеді. Ішкі және сыртқы қысымдардан басқа шегендеуші тізбектер өздерінің салмағын қабылдайды. Тізбек басы шегендеуші тізбектер салмағын, ішкі қысымын, орнатылған жабдықтардың салмақтарын қабылдайды.

Бұрғыланған мұнай өндіру ұңғымалары он немесе одан да көп жылдар пайдаланылады. Осы уақыт ішінде кен орны әртүрлі игеру сатыларынан өтеді, яғни бастапқы да фонтанды әдіспен сусыз мұнай өндіріледі де, соңғы сатыларда механикаландырылған әдіспен суланған мұнай өнімі өндіріледі.

Кен орнын игеру барысында қабат қысымы төмендеп отырады, осыған байланысты келесі сатыларда сұйықтың динамикалық деңгейі төмендесе де көп мөлшерде сұйық өндіруге тура келеді. Егер мұнай әртүрлі қабаттарда бөлек-бөлек орналасса, онда бұл қабаттарды бір ұңғымамен жеке игеруге немесе жеке су айдауға тура келеді. Берілген ұңғымалардың пайдалану шарттарын бүкіл сатыдағы жұмысын анықтауға болады. Егер, ұңғыма құрылысы барлық шарттарға сай мықты болса, онда болашақта кен орнын игерудің барлық сатысында ұңғыма қондырғыларын таңдап алуға оңай болады. Осыған байланысты ең маңыздысы пайдалану құбырларының диаметрі болып келеді. Себебі, ұңғымаға көп көлемде сұйық айдауда немесе арнайы қондырғылар түсіруде ол сорапты қондырғысының берілісін азайтады. Сол себептен ұңғыманы бұрғылау барысында ұңғыма тізбегін үнемдеп кіші диаметрлі құбырлар салу болашақта көп шығынға алып келуі мүмкін, себебі келесі сатыларда мұндай ұңғымаларды тиімді пайдалану мүмкін емес. Ұңғымаларды орнату конструкциясы пайдалану ұзақтығын есептей отырып геологиялық және технологиялық факторлармен анықталады.

Ұңғыма құрылысының ең негізгі элементі ұңғыма түбі аймағының құрылысы болып саналады.

Бақылау сұрақтары:

1. Кен орнындағы ұңғымалардың құрылысы мен қызметтері?

2. Ұңғыма құрлысына және оның жабдықтарына қойылатын талаптар?

3. Аралық (техникалық) құбыр қандай қызмет атқарады?