Абатты гидравликалық жару көрсеткіштерін есептеу

Қабатты гидравликалық жару (ҚГЖ) ұңғымада келесі сипаттама бойынша жүзеге асырылады: тереңдігі H = 3480м; пайдалану колоннасының диаметрі D=16,8 см; құбыр беріктігі Д группасының болаттан; қабаттың эффективті қуаттылығы h=10м; пайдалану құбырының перфорация интервалы 3214-3238м; 1м эффективті қабат қуаттылығында 10 тесік атқыланған; ұңғыманың өнімділік коэффициенті К=1,15т/тәул. МПа; қабат қысымы p_пр=15 МПа; түптік қысым p_з=12 МПа; Ұңғы өнімінде су және құм жоқ; пайдалану әдісі – терең сорапы; мұнай қабаты ұсақ дәнді болып орналасқан және құм таспен жақсы цементтелген, кеуектілігі 0,15 – 0,28 өткізгіштігі k=50·10^-15 м²; мұнай қанығу S_H=70%.

ҚГЖ процесінің есеп көрсеткіштерінің анықталуы.

ҚГЖ процесінің негізгі есеп көрсеткіштері болып: қабат қысымының жарылуы, жұмыс сұйықтығының және құмның шығыны, жарық радиусы, ұңғы оқпаны аймағы жарығының өткізгіштігі және бүкіл дренаж жүйесі, ұңғының гидрожарудан кейінгі дебиті, сорапты агрегаттарының түрі және саны, күтілген тиімді гидрожару.

Ұңғыманың сыйымдылығы анықтап алу үшін және күтілген ұңғы қысым жаруы алдын ала сынақтан өткен. Осы сынақ мәліметтері бойынша ұңғыма сыйымдылығы оқпандағы қысымға тәуелділігі. Бұл қисықты бізге қабаттағы қысым жаруын анықтауға көмектеседі. Графикте көрсетілгендей қысым жарылғанда p_з.p=35 МПа кезінде ұңғыма сыйымдылығы 1300 м³/тәул.

Жоғары жатқан тау жыныстарының орташа тығыздығы кезінде p_n=2500 кг/м болғанда тік тау қысымы:

p_в.г= gh=2500·9,81·3480=85,4·10⁶ Па (2.8.1)

Егер тау жынысының қатпарлану қысымы G_p=1,5 МПа; онда қабат жарылуы

P_з.р= P_в.г – P_nn + G_p = 85,4 – 15 + 1,5 = 71,9 МПа (2.8.2)

Оқпандағы жарылу қысымын эмпирикалық формулаға жақын формуламен анықтауға болады.

p_з.р = 10⁴ НК (2.8.3)

мұндағы: К = 1,5 – 2,0. Орт. қаб. К = 1,75 онда P_з.р = 10⁴ · 3480 · 1,75 = 60,9·10⁶ Па.

Шегендеу колоннасы арқылы ҚГЖ процесін өткізу мүмкіндігін білу үшін колоннаны ішкі қысымға төзімділігін Ламэ формуласы бойынша тексереміз. Тұтқырлығы 0,25 Па·с сұйық – құмтасымалдағыш айдаған кездегі ұңғыма сағасындағы рұқсат етілген қысым мына формула бойынша табылады:

(2.8.4)

мұнда: D_H – пайдалану құбырының сыртқы диаметрі;

D_В – пайдалану құбырының төменгі бөлігінің сыртқы диаметрі;

- жару сұйығының тығыздығы;

h – шегендеу олоннасына үйкелу нәтижесінде арынның шығыны;

- беріктігі Д топтық болат үшін ағу шегі.

Біздің есепте D_H = 16,8 см; D_в = 14,4 см; = 380 МПа; к = 1,5; = 950 кг/м³. Белгіленген шығын үшін 1300 м³/сут (15 л/с) бұл шығын 1750 м тереңдікте 56 м ст.сұйықтық, ал біздің тереңдікті ұңғыма үшін бұлар пропорциональды тең болады h = 56·3480/1750 = 111,4 м ст. сұйықтық төмендегі формулаға сәйкес:

Құбыр колоннасының жоғарғы бөлігінің бұранда беріктігіне тәуелді ұңғыма сағасындағы рұқсат етілген қысымды мына формула бойынша табамыз:

(2.8.5)

Мұндағы P_стр – беріктік тобы Д болат шегендеу құбырына түсетін күш, 1,59 МН тең; G = 0,5 MH; к – артық беріктік, 1,5 тең деп аламыз. Формулаға мәндерін қойып мынаны аламыз:

Алынған екі мәннің P_y азын таңдаймыз (34,6 МПа). Сағадағы қысым 34,6 МПа болғандағы түптік қысым:

P_y = P_з + g(H - h) = 22·10⁶ + 950·9,81(3480 – 111,4) = 53,4·10⁶ Па (2.8.6)

Түптегі жару қысымы МПа кіші екенін ескере отырып, ұңғыма сағасындағы қысым:

P_y = P_з._р - g(H - h) = 71·10⁶ – 950·9,81(3480 – 111,4) = 39,6·10⁶ Па (2.8.7)

Сәйкесінше ұңғыма сағасының қысымы (39,6 МПа) Д группасындағы болат берік құбырларға төмен ұсынылған. Сондықтан, гидравликалық кедергіні төмендеу үшін, жұмыс сұйықтығы мен жалпы қысым жаруды төмендету үшін ҚГЖ шегендеу колоннасының құбырлары арқылы жүзеге асырылады.

Сұйық мөлшері жаруы есепке дәл келмейді. Ол сұйықтың жару тұтқырлығына және оның фильтрациясына, ұңғы түп аймағындағы тау жыныстарының өткізгіштігі, сұйықты және қысым жару темпіне байланысты. Тәжірибе берілгені бойынша сұйықты жару көлемі 5-тен 10 м³ өзгереді. Берлген ұңғыма үшін орташа көлем V_p = 7,5 м³ мұнай қабылдаймыз.

Сұйық-құм тасушы мөлшері сұйықтың қасиетін (тұтқырлық, фильтрациясы, құм ұстағыш қасиеті), қабатқа құм және оның концентрациясын айдауға байланысты. Жалпы құм мөлшері кавернда және бас табиғи жарықтардан қайта алынған көлеммен анықталады.

Бірақ бұл көлем алдын-ала есептелген есепке келмейді, сондықтан тұтыну құм мөлшерін анықтауға болмайды. Отандық және шетел практикасы мәліметтері бойынша бір ұңғымаға 8 – 10 т құм қабылданады.

Құм концентрациясы С сұйық-құм тасушының тұтқырлығына және оны айдау темпіне байланысты. Келесі құм конентрациясын алу ұсынылады: тұтқырлығы 5 сПа·с артық мұнай үшін 150 – 300 г/л, тұтқырлығы 25 сПа·с дейінге 300 – 500 г/л. С = 300 г/л немесе 0,3 т/м³ деп аламыз. Құмтасымалдағыш сұйықтық көлемі:

(2.8.8)

Берілуге қажет сұйық көлемі:

(2.8.9)

Мұнда D_в = 0,15 м – 168 мм колоннаның орташа ішкі диаметрі.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: