Абат қысымын ұстау жүйесін сумен қамтамасыз ету

Су айдап қабат қысымын ұстаудың техникасы мен технологиясы бірнеше түсініктемелер мен анықтамалардан тұрады, оларға: сұйық өндіру мен су айдау көлемі, қорды өндіру мерзімі және ұзақтығы, су айдау және мұнай өндіру ұңғымаларының саны сонымен қатар қабатқа айдалатын судың көлемі де жатады. Жасанды суарынды режимде, мұнай өндіру қабат қысымы әсерінен жүргізілген кезде, яғни қабат қысымы қанығу қысымынан жоғары болғанда, қабат жағдайына сәйкес өндірілетін сұйық көлемі қабатқа айдалатын сұйық көлеміне тең болуы керек, сонымен қатар сұйықтың температурасымен қысымына да сәйкес келуі керек. Дегенмен бұл шартта қабат өнімі тек мұнай мен судан тұрады, ал газ мұнайдың құрамында еріген күйде болады. Олай болса қабат шартына келтірілген сұйық шығынының баланстық теңдеуін келесі түрде жазуға болады:

;(6.1)

Q_наг - стандартты жағдайдағы қабатқа айдалатын судың көлемдік шығыны,

b_вод - қабат температурасына дейін қыздырылғанда көлемінің ұлғаюын және қабат қысымына дейін сыққанда көлемінің кішіреюін есептегендегі айдалатын судың көлемдік коэффициенті (қарапайым қабат температурасы мен қысымында b_вод );

Q_н - стандартты жағдайдағы мұнайдың көлемдік коэффициенті (жалпы өндірілген тауарлы мұнай);

b_н - газдың еруі әсерінен көлемінің ұлғаюын, қысымның әсерінен оның сығылуын және температурасының жоғарылауын есептегендегі мұнайдың көлемдік коэффициенті;

Q_в - стандартты жағдайда есептелген, қабаттан өндірілген су көлемі;

- өндірілген минералды судың көлемдік коэффициенті;

Q_ут - сыртқы аймаққа кеткен судың көлемдік шығыны;

k - су айдау ұңғымалары периодты жұмыс істеп тұрғандағы технологиялық себептерге байланысты су шығынын есептеу коэффициенті.

k = 1,1 ÷ 1,15 болады.

(6.1) - теңдеуден қабатқа айдалатын судың шығынын табамыз.

Су айдау ұңғымаларының саны - n_наг, оның орташа өнімділігі - q_наг және айдалатын судың шығыны - Q_наг келесі теңдікке қатысты болады:

Q_наг= q_наг*n_наг (6.2)

Су айдау ұңғымаларының пайдалану жылдарының қорытындысы бойынша немесе есептеу қорытындысы бойынша олардың өнімі - q_наг белгілі болса, онда (6.2) теңдеуінен су айдау ұңғымаларының санын - n_наг анықтауға болады. Егер, су айдау ұңғымаларының саны - n_наг ұңғымалардың орналасу схемасы бойынша алдын-ала анықталған болса (6.2) теңдеуінен су айдау ұңғымасының ауданындағы қабаттың сұйық өткізгіштігіне тәуелді болатын су айдау ұңғымасының орташа өнімділігін анықтаймыз.

Қабат қысымын ұстау жүйесін сумен қамтамасыз етудің негізгі қызметі – қабатқа айдауға жарайтын керекті су көлемін өндіріп, оны су айдау ұңғымаларына тарату және қабатқа айдау. Сумен қамтамасыз етудің нақты жүйесін таңдау, алынған кен орны қандай сатыда игеріліп жатқанына байланысты болады. Қазіргі уақытта қабат қысымын ұстауды кен орнын игеруге берген кезден бастап қолдануға тырысады. Игерудің алғашқы сатысында мұнай өндіру ұңғымалары таза сусыз өнім береді, ал бұл жағдайда үлкен көлемде қабат суы керек. Кейіннен өндіру ұңғымаларының өнімі біртіндеп сулана бастайды да ілеспе суды бөліп алуға немесе тұндырып алуға тура келеді. Осыған байланысты су айдау жүйесін нақты кен орнын игеру шартына қатысты орналастырамыз. Cумен қамтамасыз ету жүйесін жобалауда ұңғыма өнімінің сулануының өсуін, суды алдын-ала бөліп алу қондырғысынан немесе мұнайды дайындау қондырғысынан бөлінген суды және т.б. су көздерін есепке алып қарастыру керек. Қоршаған ортаны және табиғатты қорғау шараларын сақтау үшін, сумен қамтамасыз ету жүйесінде қандай жағдайда болмасын қабат қысымын ұстау үшін қолданылатын суды 100% -ға дейін бөліп алуды қамтамасыз ету керек. Бұл су айдау жүйесін қиындатады және бірнеше есе қымбаттатады, себебі мұнай өнімінен суды бөліп алып оны дайындау керек және технологиялық қондырғыларды, су құбырларын тозудан, шіруден сақтауымыз керек. Бірақ та, мұнайды тұзсыздандыру және сусыздандыру үшін қолданылатын беттік активті заттары бар ағынды сулардың мұнайды ығыстыру мүмкіндігі жоғары болғандықтан қабаттың мұнай бергіштігін жоғарылату үшін қолдануымыз керек. Нақты сумен қамтамасыз ету жүйесін таңдау, қабатқа айдалатын су көздеріне байланысты болады, оларға:

- ашық су қоймалары ( өзен, көл, теңіз),

- жер асты сулары,

- берілген кен орнының су қабаты,

- резервуарлар паркінен тұндырылып алынған сулар,

- суды алдын ала бөліп алу қондырғысынан алынған сулар және мұнайды дайындау қондырғысынан бөліп алынған су көздері.

Мұнайдан бөлінген судың құрамында мұнайдың қалдықтары болғандықтан оны арнайы тазалау керек болады. Қабат қысымын ұстау мақсатында қолданылатын су мен қабат суы қосылғанда ерімейтін қоспалар түзілуін болдырмау керек, сол себептен қабат суымен айдалатын судың химиялық сәйкестігі бірдей болуы керек. Бірінші кезекте судың сапасы келесі параметрлермен бағаланады: механикалық қоспалар санымен (өлшенген бөлшектердің көлемі), мұнай өнімдерінің көлемі, темір және оның ауамен қосылғандағы ерімейтін қалдықтарының көлемі, су жүйелерін және қондырғыларды коррозияға ұшырататын күкіртсутегі (H₂S) көлемі, микроорганизмдердің көлемі және судың тығыздығы мен құрамындағы тұздың мөлшері.

Сумен қамтамасыз ету жүйесі бірнеше қарапайым элементтерден тұрады, олар: су жинау қондырғысы, суды дайындау торабы, тазаланған суды тарату коллекторларына айдау және тікелей айдау ұңғымаларына су айдау үшін қолданылатын блокты шоғырланған сораптар станциясы (БШСС).

Бақылау сұрақтары:

1. Жасанды суарынды режимде мұнай өндіру қалай жүргізіледі?

2. Қабат қысымын ұстау жүйесін сумен қамтамасыз етудің негізгі қызметі?

3. Қабатқа айдалатын негізгі су көздерін атаңыз?

6.4.1. Блокты шоғырланған сорапты станциялар (БШСС)

Қабат қысымын ұстауда қабатқа су айдау үшін блокты шоғырланған сорапты станцияларды (БШСС) қолданылады. БашНИПИнефть институты жасаған үлгі жобалар бойынша, олардың жабдықтары арнайы блок-бокстарда орнатылып, дайындаушы зауыттарда жасалады [13].

БШСС-ны әрбір нақты жағдай үшін мынаны ескере отырып таңдайды:

· қажетті айдау қысымы мен бергіштікті;

· энергиямен қамтамасыз ету схемасын;

· климаттық жағдайларды.

Орнатылған сораптардың түріне байланысты БШСС 9,3МПа, 14МПа, 18,6МПа қысымға есептеп шығарылады. Бұл кезде БШСС-ның жалпы бергіштігі орнатылған сораптардың түрімен де, санымен де (2÷4 дейін) анықталады және су бергіштігі 3600-ден 20000 м³/тәу аралығында өзгереді.

Негізгі жабдық ретінде жетегі СТД сериялы синхронды электроқозғалтқыштан тұратын көп сатылы секциялы ортадан тепкіш сораптардың ЦНС 180 немесе ЦНС 500 түрі қолданылады.

БШСС-ның технологиялық схемасы жер бетіндегі немесе жер асты көздерінен алынған суларды және тазалаған ағынды суларды бір уақытта немесе бөлек айдауға есептелген. Тұщы сулар сальниктердің тіректері үшін және майсалқындатқыштағы майды салқындату үшін қолданылады.

БШСС (6.5-сурет) келесі түрде жұмыс істейді.

Магистралды су құбырынан (1) су 3 МПа шамасындағы қысыммен қабылдау коллекторына (2) келіп түседі, содан кейін электроқозғалтқыштың (4) көмегімен іске қосылатын ортадан тепкіш сорапқа (3) келіп түседі. Сораптан кейін қашықтан басқарылатын ысырма тиек (5) арқылы су жоғары арынды (16-20 МПа) коллекторға (6) өтеді, одан ысырма тиек (9) және шығын өлшегіш (7) арқылы айдау ұңғымаларына беріледі.

6.5-сурет. Блокты шоғырланған сорапты станцияның (БШСС) сұлбасы. 1-магистралды су құбыры; 2-қабылдау коллекторы; 3-ортадан тепкіш сораптар; 4-электр қозғалтқыштар; 5-қашықтан басқарылатын ысырмалар; 6-жоғары арынды коллектор; 7-шығын өлшегіштер; 8,9-ысырмалар; 10-лас суға арналған жинау коллекторы.

Айдау ұңғымаларының өздігінен құйылуға негізделген сүзгісін тазалау үшін, ысырма тиек (9) жабық болған кезде (8) ысырма ашылады, және лас су жинау коллекторлары бойымен тоған-тұндырғыштарға немесе басқа да су тазалау қондырғыларына келіп түседі. БШСС-лар электроқозғалтқыштардан немесе электрлік пештер бөліп шығаратын жылумен жылытылады. БШСС-лар толығымен автоматтандырылған және қызмет көрсету жұмысшысын қажет етпейді.

Шоғырланған сораптар станциясы әртүрлі сораптармен жабдықталған. Соңғы уақыттарда қабат қысымын ұстауға арналған ортадан тепкіш сораптар жасалып жатыр. Төменде кейбір сораптардың техникалық сипаттамалары көрсетілген.

6.3-кесте. БШСС-ның техникалық сипаттамасы

Бұл сораптардың номинальды қысымы (р) пайдалы әсер коэффициентінің жоғары мәніне сәйкес келеді. Сораптардың есептелген ПӘК-0,7; біліктің айналу жиілігі n=3000 мин^-1 .

БР

1