Мұнай және газ ұңғымаларын пайдалану тәсілдері

Главная » Рефераттар » Мұнай және газ ұңғымаларын пайдалану тәсілдері

Ұңғымалардан мұнайды шығару мынадай үш тәсілдің бірімен жүзеге асады: бұрқақты, компрессорлық (газ-лифттік) немесе терең сорғылық. Бұрқақтық тәсілде мұнай жер бетіне қат энергиясының ңысымымен шығарылады. Мұнай өндірудің бұрқақтың тәсілі ұңғымаларды пайдаланудың алғашқы мерзімдерінде басым болады; ол экономикалық тұрғыдан тиімді, сырттан энергияның көп шығынын қажет етпейді.

Уақыт өткен сайын қаттағы мұнай қысымы мұнайдың өздігінен бетке көтерілуіне жеткіліксіз болып қалады. Мұндай кезде бұрқақтық әдістің орнына компрессорлық немесе газлифттік әдіс қолданылады. Ұңғымаға концентрлі етіп (бірінің ішіне бірін) құбырлардың екі бағанасын түсіреді, пайда болған сақиналық кеңістік арқылы, мұнаймен араласып оның жер бетіне көтерілуіне көмектесетін, көмірсутектік газ айдайды. Қаттағы мұнай қорының азаюынан ондағы мұнай қысымы өте төмен болып, компрессорлық тәсілдің де тиімділігі төмендейді, газды көп айдауға тура келеді, ал мұнайдың алынуы айтарлықтай аз болып қалады. Бұл жағдайда мұнайды өндіру үшін терең сорғылық тәсіл қолданылады. Мұнай ұңғымаларын терең сорғылық пайдалану тәсілі кезінде қарнақты терең сорғылар мен батырылған орталықтан тепкіш электрлік сорғылар қолданылады. Ұңғымаларды пайдаланудың соңғы екі тәсілін (газ-лифттік және терең сорғылық) шартты түрде механикаландырылған тәсілдер деп атайды. Барлық газ ұңғымалары тек бұрқақтық тәсілмен пайдаланылады, яғни кез келген қаттық қысымда қаттан газды алу үшін механизмдерді қолданбайды.

Мұнайлы ұңғымаларды пайдалану. Бұрқақтық пайдалану. Мұнайды немесе мұнайдың газбен қоспасын забойдан жер бетіне көтеру табиғи энергия есебінен жүзеге асатын ұңғымаларды пайдалану тәсілін бұрқақтық тәсіл деп атайды. Егер ұңғыманы толтыратын сұйықтық деңгейінің қысымы қат қысымынан аз және забой маңы аймағы ластанбаған болса (ұңғыма оқпаны қатпен байланысады), онда сұйықтық ұңғыманың сағасынан асып төгіледі, яғни ұңғыма бұрқақтанады. Бұрқақтану гидростатикалық қысымның, ұлғаятын газдың немесе екеуінің де әсерінен болады.

Тек гидростатикалық қат қысымының есебінен болатын бұрқақтану — мұнай ұңғымаларын пайдалану практикасында сирек болатын құбылыс. Бұл егер қаттық мұнайда газдың болмашы аз мөлшері болғанда болады. Бұл кезде қат қысымы ұңғыманы толтырып тұрған мұнай деңгейінің қысымынан жоғары болады.

Көп жағдайларда ұңғымалардың бұрқақтануында қатта мұнаймен бірге болатын газ басты рөл атқарады. Бұл тіпті, қат жағдайларында газ мұнайда толық еріген және қатта біртекті сұйықтық ағатын жағдайда, айқын суқысымдық режимі бар кен орындарында болады. Мұндай қатқа бұрғыланған ұңғымаларды пайдалану кезінде мұнайдан бос газ, тек көтермелі құбырлардан, мұнайдың газбен қанығу қысымынан төмен қысым бар тереңдіктен бөліне бастайды. Бұл жағдайда ұңғымадағы мұнайдың көтерілуі гидростатикалық қысымның және ұңғыманың тек жоғарғы бөлігінде болатын қысылған газдың энергиясының есебінен болады.

Мұнайдың газбен қанығу қысымына сәйкес келетін тереңдікте мұнайдан газ майда көпіршіктер түріңде бөліне бастайды. Жоғары қарай көтерілгенде газ көпіршіктеріне аз қысым түсіп, нәтижесінде газ көпіршіктерінің көлемі ұлғаяды және сұйықтың пен газ қоспасының тығыздығы біртіндеп азая береді. Газды-сұйық қоспасы деңгейінің ұңғыма забойына жасайтын жалпы қысымы қаттық қысымнан аз болса, ол мұнайдың өздігінен төгілуін, яғни бұрқақтануын болдырады.

Пайдаланудың барлық тәсілдері кезінде, оның ішінде бұрқақтық тәсіл кезінде де, сүйық пен газдың жер бетіне көтерілуі оларды пайдалану алдында ұңғымаға түсірілген диаметрі аз құбырлар арқылы жүреді. Ол құбырлар сорғы-компрессорлық құбырлар деп аталады. Пайдалану тәсіліне қарай оларды, сонымен қатар, бұрқақтық, компрессорлық, сорғылық және көтергіш (лифттік) деп те атайды.

Стандарт бойынша сорғы-компрессорлық құбырларды төмендегідей шартты диаметрлерде (сыртқы диаметрлері бойынша): 33, 42, 48, 60, 73, 89, 102 және 114 мм, қабырғаларының қалыңдығы 3,5-тен 7 мм-ге дейін болатындай етіп дайындау қарастырылған. Бір құбыр ұзындығы 5-8,5 м (орташа 8 м) құрайды. Құбырларды жапсарсыз, яғни беріктігі жоғары маркалы болаттардан тұтас созып жасайды. Әрбір құбырдың ұштарына бірдей бұранда тіліп қояды. Оның бір ұшына зауытта жалғастырғышты бұрап қояды, себебі басқа құбырдың бос ұшымен құбырды винттеп, бекітіп бұрау кезінде жалғастырғыш бұралып алынып қалмас үшін қояды. Бұрқақтық пайдалану кезінде көптеген жағдайларда, диаметрлері 60, 73 жөне 89 мм, ал жоғары өнімді ұңғымалар үшін диаметрлері 102 және 114 мм болатын сорғы-компрессорлық құбырларды қолданады. Құбырларды, әдетте сүзгілерге дейін түсіреді.

Бұрқақтың пайдалану кезінде көтергіш құбырларды қолдану төмендегідей тұжырымдарға негізделген:

1. Ұңғыманы игеру жұмыстары жеңілденеді, себебі ондағы жеке арналар (көтергіш құбырлар мен құбырдан тыс кеңістік) оқпандағы сазды ерітіндіні аса жеңіл сұйықпен (су, мұнай) ауыстыруға мүмкіншілік береді. Оның үстіне көтергіш құбырлар ұңғыманы компрессор көмегімен игеруге мүмкіншілік береді.

2. Ұлғаятын газдың энергиясын тиімді пайдалану, себебі көлденең қимасының ауданы айтарлықтай көп емес арналар (көтергіш құбырлар) арқылы қоспаны көтеру кезінде мұнайдың құбыр қабырғалары арқылы ағу кезінде мұнайдың жоғалымы азаяды және газдың сырғуы нәтижесінде пайда болатын үйкеліске кететін шығындар азаяды. Сонымен қатар, мұнайдан газдың бөлінуі, пайдалану бағанасы арқылы бұрқақтану кезіндегіден аз мөлшерде болады, соған сәйкес газдың меншікті салмағы көп дәрежеде азаяды. Сондықтан да бұрқақтану қат қысымының мәні аз болғанда да жүруі мүмкін. Ең кіші диаметрдегі көтергіш құбырларды пайдалану өнімділігі аз ұңғымаларды бұрқақтауды ұзарту тәсілдерінің бірі болып табылады.

3. Ұңғыма забойында құмды тығындардың түзілуі жойылады, себебі қимасы кішкентай ңұбырлардағы газ-мұнайлы ағынның жылдамдығының жоғары болуынан, ұңғымадан құмның жер бетіне толық шығарылуын қамтамасыз етеді.

4. Құрамында парафині көп болатын, мұнай өндіру кезінде түзілетін парафинді шөгінділермен күресуді жеңілдетеді. Бұрқақты ұңғымалардың сағасын берік болат арқаумен (құбыр басымен және бұрқақтың шыршамен) жабдықтайды.

Құбыр басы бұрқақтық құбырларды ілу үшін және құбыраралық кеңістікті қымтау үшін керек, ал бұрқақтық шырша — газды сұйың ағынының шығару сызықтарына бағыттау үшін, сонымен бірге ұңғыма жұмысын реттеу және бақылау үшін де қажет. Бұрқақтық шыршаларды пайдалану шарты бойынша кәсіпшілік жабдықтардың ішіндегі ең жауапты түрлерінің біріне жатқызатындықтан, оларды төлқұжаттық (паспорттық) жұмысшы қысымнан екі есе жоғары қысымға сынайды.

Бұрқақтық арқаулар (арқау) құрылымдық және беріктік көрсеткіштері бойынша ерекшеленеді:

1) жұмысшы қысым бойынша — зауыттар 7-ден 105 МПа дейінгі қысымға есептелген бұрқақтық арқауды шығарады;

2) оқпанның өтетін көлденең қимасының өлшемдері 50-ден 150 мм-ге дейін;

3) бұрқақтық шырша құрылымы бойынша — айқас және үш тармақты;

4) ұңғымаға түсірілетін құбырлар қатарларының саны бойынша — бір қатарлы және екі қатарлы;

5) тығындау құралдарының түрі бойынша — ысырмалық немесе крандық.

Оқпан диаметрі 100 және 150 мм-ге тең бұрқақтық арқаулар өнімділігі жоғары мұнай және газ ұңғымалары үшін жасалған. 105 МПа қысымға есептелген арқауларды өте терең ұңғымаларға немесе қат қысымы аномальды жоғары ұңғымаларға пайдалануға болады. Бұрқақтық мұнай ұңғымалары үшін негізінен жұмыстық қысымы 7-ден 35 МПа-ға дейін есептелген арқауларды пайдаланады.

Бұрқақтық ұңғыманы игеру мен оны пайдалануға беру оның сағасына бұрқақтық арқау жөне түсірілетін бұрқақтық құбырлар бекітілген күйінде төмендегі тәсілдермен жұргізіледі: 1) бұрғылаудан соң ұңғыма оқпанын толтыратын сұйықты жеңілдеу сұйықтыққа ауыстыру, мысалы, сазды ерітіндіні суға, суды мұнайға жуу; 2) жер бетінен айдалатын газбен немеее ауамен ұңғыманы толтырып тұрған сұйықтықты қанықтыру, қысылған газбен (ауамен) итеру; 3) ұңғымадағы сұйықтықты газ-сұйық қоспаға ауыстыру — аэрациялау. Ұңғыманы жуған кезде бұрқақтануды болдыру үшін сұйықтықты сорғы арқылы құбыраралық кеңістікке айдайды, ол кезде ұңғыманы толтырып тұрған ауыр сұйықтық (сазды ерітінді) беткі қабатқа бұрқақтық құбырлар арқылы ығыстырылады. Қат қысымы айтарлықтай көп болғанда, сазды ерітіндіні сумен немесе мұнаймен тіпті толық емес ауыстырғанның өзінде ұңғыма бұрқақтала бастайды. Ұңғыманы қысылған ауамен итерудің, басудың мәні оны бұрқақтың құбырлар мен пайдалану бағанасы арасындағы сақиналық кеңістікке айдау болып табылады. Қысылған ауа бұрқақтық құбырлар арқылы ұңғыманы толтырып тұрған сұйықтықты сыртқа ығыстырады және бір уақытта есептелген тереңдікке орнатылған арнайы (қосу) клапандар арқылы бұл құбырларға еніп, сұйықтықты газдандырып, оның тығыздығын кемітеді. Ұңғыманы басу немесе итеру үшін 8-20 МПа қысымға есептелген арнайы қозғалмалы компрессорлар қолданылады. Ұңғымадағы сұйықтықтың тығыздығының айтарлықтай төмендеуі ұңғымаға бір уақытта су (мұнай) мен газды (ауаны) айдау кезінде қол жеткізілуі мүмкін.

kazorta-jabdyktaryБұл әдіс бойынша игеру кезіндегі ұңғыманың жабдықталу сұлбасы 37-суретте көрсетілген. Ұңғымаға сорғыдан келетін сулы (мұнайлы) сызықтан басқа, компрессордан келетін газды (ауалық) сызықты да қосады. Сұйықпен газ (ауа) араластырғышта (эжекторда) араласып, одан кейін газды-сұйық қоспа ұңғыманың құбырдан тыс кеңістігіне айдалады. Бұл қоспамен ұңғымадағы сұйықтықты ауыстырғанда, забойға түсетін қысым төмендеп, мұнай қаттан ұңғымаға келе бастайды. Қоспаны айдауды ұңғыма тұрақты бұрқақтана бастаған кезде тоқтатады.

Бұрқақтық ұңғыманы пайдалануға қосқаннан соң, оның үздіксіз және ұзақ уақыт бұрқақтануын және қат энергиясының өзге тиімдірек шығындалуын қамтамасыз ететін шаралар қолданады. Бұрқақтың ұңғыманы дұрыс пайдалану дегеніміз — мүмкіндігінше аз газ факторында қалыпты өнімділікті қамтамасыз ету болып табылады. Сонымен қатар, өнімді қаттар құмдардан құралатын кен орындарында, ұңғыманың бұрқақталуы кезінде құм ұңғыманың қалыпты жұмыс жасауына кедергі келтірмейтіндей, сұйықтық ағынының жылдамдығын ұстап тұру қажет, яғни құмның ұңғымаға түсуі аз болатындай ету қажет. Бұрқақталу үдерісінде, егер контурлық немесе табан асты суларының бұзылуы нәтижесінде ұңғыманы су алатын болса, онда ұңғыма өніміндегі мұнай мен судың арақатынасын реттеп отыру қажет болады.

Көпшілік жағдайларда бұрқақтық ұңғыманың жұмысы шығару жолдарындағы жалғастықтар — ортасында өтімтал тесігі бар цилиндрлік кескен дөңбектер (кейде тесігі бар дискілер) көмегімен қарсы қысым жасаумен реттеледі. Тесіктің диаметрі ұңғыманы пайдаланудың берілген режиміне тәуелді болады және тәжірибе жолымен таңдалынады. Жалғастықтарының диаметрінің кәдімгі шектері 3-15 мм және одан жоғары болуы сирек болады. Жалғастықтарды шығару жолдарына бүйірлік сырғыма артына орнатады.

Газлифттік пайдалану. Көтергіш құбырлармен башмақ немесе клапандар арқылы бағанаға қысылған газды айдау жолымен қаттан сұйықтықты беткі қабатқа көтеру кезінде мұнай ұңғымаларын пайдалану тәсілі газлифттік деп аталады. Ұңғымадағы сұйықтықты қысылған газбен көтеру үшін екі арна қажет: 1) газ беру; 2) сұйыңтықты беткі қабатқа көтеру.

Ұңғымаға түсірілетін құбырлардың қатарларының санына, олардың өзара орналасуына және газдың және газ-сұйықтық қоспаның қозғалу бағытына байланысты әр түрлі типтегі және жүйедегі газды көтергіштер (газлифттер) қолданылады. Егер жұмыстың агент ретінде ауа қолданылса, онда жүйені ауалық көтергіш немесе эрлифт деп атайды. Газды көтергіш жасау үшін ұңғымаға бұрқақтық пайдалану кезінде қолданылатын сорғы-компрессорлық құбырларды түсіреді. Кей кезде газды көтергіш үшін жұмыстық агент ретінде жоғарғы қысымды газды қаттардың газын пайдаланады. Бұл жағдайда жүйе компрессорсыз газлифт деп аталады.

Түсірілетін құбырлардың санына қарай көтергіштер бір қатарлы және екі қатарлы болады, ал жұмыстық агентті айдау бағытына қарай сақиналық және орталық жүйелер болып ажыратылады. Сақиналық бір қатарлы көтергіштерде (38, а-сурет) қысылған газ пайдалану бағанасы мен көтергіш құбырлар арасындағы құбырдан тыс кеңістікке айдалады, ал газ-мұнай қоспасы көтергіш бағана бойымен бетке бағытталады. Орталық жүйенің бір қатарлы көтергішінде (38, сурет) жұмыстың агент орталық көтергіш бағанаға айдалады, ал газ-мұнай қоспасы құбырдан тыс кеңістік арқылы көтеріледі.

gazdy-kotergyshСақиналың жүйенің екі қатарлы көтергіштері 38, б және в-суретте көрсетілген. Қысылған газ ұңғымаға құбырлардың сыртқы және ішкі қатарлары арасындағы сақиналық кеңістік арқылы айдалса, ал газды-сұйық қоспа ішкі құбырлар бойымен көтеріледі. 38-суретте екі қатарлы көтергіштің сатылы нұсқасы бейнеленген, онда құбырлардың жалпы салмағын азайту мақсатында сыртқы қатар әр түрлі диаметрлі құбырлардан құралған. Газлифттік ұңғыманың сағасына арқау орнатады, ол бұрқақтық ұңғымалардағы арқау сияқты белгілі бір мақсаттар үшін қажет, яғни ұңғымаға түсірілген құбырларды ілу үшін, құбырлар аралықтарындағы кеңістікті қымтау, ұңғыма өнімдерін шығару жолына қарай, ал қысылған газды ұңғымаға қарай бағыттау. Ұңғымаларды пайдалану мен оны іске қосу операцияларын орындау үшін, сонымен қатар пайдалану үдерісі кезіндегі қиындықтарды жоюға байланысты операцияларды орындау үшін, ұңғыма сағасын шығару сызықтарымен және ауа-газ өткізгіш құбырмен бекітеді.

Тағы қараңыз: Мұнай, газ, газконденсаттық кен орындарын қазуМұнай және газ ұңғымаларын бұрғылау

Загрузка...

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.