2.2 Ұңғыма құрылмасын жобалау және дәлелдеу
Ұңғыма құрылмасы – бұрғылаудағы, техникалық-экономикалық көрсеткіштерді анықтаушы негізгі фактор болып табылады.
Ұңғыма ұзақ мерзімдік капиталды құрылым болып саналады. Сондықтан оның құрылымы мықты болуы тиіс. Сөзсіз ұңғыма құрылымына, жобалы тереңдікке жету мүмкіндігі, басқа да бұрғылау процесі кезіндегі зерттеу тапсырмаларының орындалуы, кен орнын игерудің барлық кезеңіндегі жобаланған пайдалану режимінің іске асырылуы, қоршаған ортаны ластанудан және қойнауды қорғау заңдарының талаптарын сақтау мүмкіншіліктеріне байланысты болады. Осы талаптарға қоса ұңғыма құрылымы үнемді болуға тиіс.
Ұңғыма құрылымын таңдау үшін мынадай көптеген факторлар әсер етеді: ұңғыманың қолданылуы, оның жобалық тереңдігі, кен орнының геологиялық құрылымының ерекшеліктері және ол жайлы біздің біліміміздің дәрежесі, тұрақты тау жынысы, қабаттық қысымның аномальдық коэффициенті мен жұту қысымының индексінің тереңдіктегі өзгеру күйлері, қабаттық сұйықтардың құрамы, ұңғыма профилі, бұрғылаудың мерзімі мен түрі, бұрғылау технологиясының даму деңгейі, бұрғылау және пайдалану кезеңіндегі температура тәртібі (режимі) , пайдаланудың түрі мен дебиті, пайдалану қондырғысының жетілдіру дәрежесі және тағы басқа да осындай жағдайлар.
Ұңғыма құрылмасы бұрғылау жылдамдығына, жабдықтар мен аспабтарды таңдауға, материалдар шығынына, бұрғылау технологиясына және транспорт шығынына, былайша айтқанда ұңғыманы қазудағы барлық техникалық-экономикалық көрсеткіштеріне тікелей әсер етеді. Сондықтан ұңғыма құрылымын мейлінше қарапайымдыландыру мен жеңілдету бұрғылау жұмыстарын жеделдету мен арзандатудың бірден-бір басты факторы болып табылады.
Ұңғыма құрылымын, ұңғыма бұрғыланатын ауданның түпкілікті зерттеулеріне байланысты таңдаймыз. Бұл жағдайларда негізінен мүмкін шиеленіс аймақтарына аса назар аударамыз (ұңғыма қабырғаларының опырылуы, жуу сұйығының жұтылуы, жоғары тегеурінді қабатының білінуі).
Ұңғыма құрылмасын жобалау үшін ең алдымен бұрғылау шартына сиыспайтын аралықтарды анықтауымыз кажет. Егер көршілес екі аралықтың төменгісін бұрғылау кезінде одан жоғары аралықта шиеленіс жағдайлары туатын болса, онда бұл екі аралық бұрғылау шартына сиыспайды деп саналады. Төменгі аралықта бұрғылауды бастамай тұрып одан жоғары орналасқан аралықты шегендеу құбырларымен бекітіп айыру керек.
Жалпы айтқанда ұңғыма құрылмасын жобалаудың кең тараған екі түрлі тәсілі бар:
Бірінші тәсілде: қабаттық қысым (Рқ), жұтылу қысымының (Рж) мәндері арқылы олардың градиенттерін анықтаймыз.
Қабат қысымының градиенті төмендегі формула бойынша анықталады:
(1)
Мұндағы: - қабат қысымы, МПа
- қаралатын тереңдік, м
Жұтылу қысымының градиенті төмендегі формула бойынша анықталады:
(2)
Ұңғыма түбіндегі қысым градиенті төмендегі формула бойынша анықталады:
(3)
Мұндағы: - резервтік коэффициент
- қабат қысымының градиенті
Бұрғылау сұйығының тығыздығын төмендегі формула бойынша анықтаймыз:
(4)
Мұндағы: - еркін түсу үдеуі, м/с2;
Екінші тәсілде: жобаланған ұңғыманың нақты құрылымын орнату үшін қабаттық қысымның ( ) және қабат қысымының аномальдық коэффициенті ( ) мен жұтылу қысымының ( ) тереңдікке байланысты өзгеруінің біріккен графигін тұрғызамыз.
Біздің жағдайда ұңғыманы жобалауды екінші тәсіл арқылы жүргіземіз. Ол үшін жоғарғылардың мәндерін есептейміз.
Қабаттық қысымның аномальдық коэффициентін төмендегі формула бойынша табамыз:
(5)
Мұндағы: - Қабаттық қысым, МПа
- Тұщы судың тығыздығы, кг/м3
- Еркін түсу үдеуі, м/с2
- аралықтың тереңдігі, м
Мұнда қабаттық қысым ( ) белгісіз болғандықтан оны төмендегі формула бойынша табамыз:
МПа (6)
Мұндағы: - бұрғылау ертіндісінің тығыздығы, кг/м3;
-резевік коэффициент, тереңдікке байланысты мәндері
1200м-ге дейін
1200м-жоғары
2500м- жоғары
1-ші аралық үшін (0 – 550)
2-ші аралық үшін (550 - 900м)
3-ші аралық үшін (900 – 1200м)
4-ші аралық үшін (1200 – 2100м)
Енді тереңдікке байланысты жұту қысымының (Кж) индексінің мәнін төмендегі формула бойынша анықтаймыз:
(7)
Мұндағы : Рж - жұтылу қысымы, Па
Егер жұтылу қысымы белгісіз болса, онда оның мәнін төмендегі фор –
муламен табамыз:
Рж = / 0.75 – 0.95 / * Ргж , (8)
Мұндағы : Ргж – гидрожарылу қысымы, МПа
Гидрожарылу қысымын төмендегі формуламен анықтауға болады:
Ргж = 0.0083*Н + 0.66*Рқ (9)
1-ші аралық үшін (0 – 550)
Ргж = 0.0083 * 550 + 0.66 * 5.7 = 8.32 МПа
2– ш і аралық үшін (550 – 900м )
Ргж = 0.0083 * 900 + 0.66 * 9.3 = 13.61 МПа
3– ші аралық үшін ( 900 – 1200м )
Ргж = 0.0083 *1200 + 0.66 * 12.8 = 18.41 МПа
4 – ші аралық үшін ( 1200 – 2100 )
Ргж = 0.0083 * 2100 + 0.66 * 23.5 = 32.94 МПа
1-ші аралық үшін (0 – 550)
Рж = 0.95 * 8.32 = 7.9 Па
2– ш і аралық үшін ( 550 – 900м )
Рж = 0.95 * 13.61 = 12.9 Па
3– ші аралық үшін ( 900 – 1200м )
Рж = 0.95 * 18.41 = 1775 Па
4 – ші аралық үшін ( 1200 – 2100 )
Рж = 0.95 * 32.94 = 31.3 Па
Енді жұтылу индексін табамыз:
1-ші аралық үшін (0 – 550)
2 – ш і аралық үшін ( 550 – 900м )
3 – ші аралық үшін ( 900 – 1200м )
4 – ші аралық үшін ( 1200 – 2100 )
Қабырғалардың опырылуынан, бұрғылау аспабын қысып қалудан, жұтылудың алдын алуға байланысты және де мұнай-газ білінуінен болатын басқа да шиеленістерді болдырмау мақсатында бұрғылау ертіндісінің салыстырмалы тығыздығының сапасын төмендегідей таңдап аламыз:
(10)
Мұндағы: - таңдалынып алынған жуу сұйығының тығыздығы, кг/м3;
– аномальды коэффициент.
– резевтік коэффицциент.
1 – ші аралық үшін (0 – 550)
2 – ші аралық үшін ( 0 – 900м )
3 – ші аралық үшін ( 900 – 1200)
4 – ш і аралық үшін ( 1200 – 2100 )
5 – кесте . Есептелінген нәтижелер, коэффицциенттер мәндері
Достарыңызбен бөлісу: |