Коллектордың өткізгіштігі және мұнайдың тұтқырлығы

Қабатты гидравликалық жару өткізгіштігі аз коллекторларды игерудің қарқындылығын жоғарылатуда қолданылатын тиімді әдіс. Сондықтан ҚГЖ – ды жүргізетін объектілерді таңдаудың негізгі критериі - өнімді қабаттың орташа өткізгіштігі болып табылады. ҚГЖ – ды табысты жүргізу үшін қабаттық жағдайдағы тұтқырлығы 5 МПа·с - тен аспайтын мұнайлар үшін қабаттың өткізгіштігі 0,03 мкм² және тұтқырлығы 5-50 МПа·с мұнайлар үшін 0,05 мкм² – тан аспау керек. Өнімді қабаттың өткізгіштігі жоғары болған жағдайда гидрожару жарықтары фильтрация процесіне елеулі әсер етпейді, нәтижесінде ұңғымалардың өнімділігін көбейту ҚГЖ – ды жүргізуге кеткен шығындардың орнын тлтырмай қалуы мүмкін. Өткізгіштігі орташа және жоғары қабаттарда ҚГЖ – ды тек ластанған түп зонасын тазарту үшін қолдану тиімді нәтиже береді.

Абаттың қалыңдығы

Өнімді қабаттың тиімді қалыңдығы 4-5 метрден аз болмау керек. Егер қабат қалыңдығы аз болса, ҚГЖ жұмыстарын жүргізу қиындайды және оның тиімділігі төмендеу мүмкін.

Экрандардың қалыңдығы

ҚГЖ – ды жүргізудің маңызды шарттарының бірі - өнімді қабатты жоғарыдағы және төмендегі коллекторлардан (әсіресе олар жоғары өткізгішті және суға қаныққан болған болса) бөліп тұратын, жеткілікті қалыңдықты және ауданы бойынша төзімді экрандардың болуы. Жарылатын қабатты сенімді оқшаулауға жеткілікті экрандардың қалыңдығы қабат пен экрандағы табиғи кернеулерге, сонымен қатар ҚГЖ – ды жүргізу технологиясына байланысты. Ең үлкен кернеулер, әдетте, саз және алевролит сияқты пластикалық жыныстарда байқалады. Саздың құрамындағы құмды және алевролитті материалдың көбеюі және олардың аргилиттелуі экрандаушы қасиеттердің нашарлауына әкеп соғады. Саздардың экрандаушы қасиеттері тереңдікке байланысты тығыздалуынан (сусыздану нәтижесінде) нашарлайды. Әдетте 2500-3000 м тереңдіктегі жарықтың жарты ұзындығы 50-100 м және айдау темпы 2,5 м³/мин ҚГЖ үшін экрандардың қалыңдығы 8-10 м болу керек.

Ылардың су – мұнай және газ – мұнай жапсарынан алыстығы

ҚГЖ – ға арналған ұңғылар су – мұнай және газ – мұнай жапсарынан біршама қашақтықта, әдетте ұңғымалардың арақашықтығынан аз емес, жату керек. Егер ұңғылар мұнайлылық контурына жақын жатса, олардың тез сулануы немесе газды телпектегі газдың шығуы байқалуы мүмкін, әсіресе егер жарықтардың бағыты контур сызығына перпендиккуляр болса.

Абаттың бөлшектілігі

ҚГЖ – ды жүргізу үшін ең оптималды объект - өткізгіштігі біртекті, жеткілікті қалыңдықтағы қабат. Өнімді қабат қимасының бөлшектенуі ҚГЖ – ды қолданудың тиімділігін төмендетуі мүмкін.

Сонымен қатар, біртекті емес қабаттардағы жарықтарды жобалауда жарықтардың ұзындығын, пішімін және енін бағалауда қателер кетуі мүмкін.

Абаттың тереңдігі

ГЖ – ды қолданылу арқылы игерілетін объектілердің максимал тереңдігі гтдрожаруға арналған қондырғылар комплексінің техникалық мүмкіндіктерімен және бекіткіш материалдардың төзімділігімен анықталады. Төзімділігі жоғарырақ материалдарды пайдалану ҚГЖ – ды қолдану арқылы игерілетінобъектінің максимал жату тереңдігін көбейтеді.

Абатты гидравликалық жаруды жүргізетін ұңғыларды таңдау шарттары

Жоғарыдағы шарттар бойынша игеру объектілерін таңдаған соң, ҚТЕГЖ – ды жүргізетін ұңғыларды таңдайды. Кенішті игеруді оптимизациялаумен қатар ұңғының техникалық жағдайы, оның өндірістік көрсеткіштері ескеріледі; таңдауға алынған ұңғымалардың қалдық дебиті 7 т/тәуліктен кем болмауы керек. Таңдау жарудан соң ұңғылардың 80 % -нің дебитінің өсуі 15 т/тәуліктен аз болмауы керек, қалғанының дебиті 8 т/тәуліктен кем болмауы керек.

Ыманың техникалық жағдайы

Ұңғы техникалық жағынан дайын болу керек. Эксплуатациялық колоннаның пакерді отырғызу интервалында ешқандай бұзылыстары мен деформациялары болмауы керек. Префорацияланған интервалдан 50 м жоғары және төмен жерлердегі цементтік сақинаның эксплуатациялық колоннамен және қабат жынысымен ілінісу қанағаттанарлық болу керек, бұл ҚГЖ барысында колоннадан тыс ағыстардың болмауын қамтамасыз етеді.

Перфорация интервалы

Перфорацияланған интервал 20 – 25 метрден аспау керек. Бұлай болмаған жағдайда ҚГЖ–дың қабатты толық қамтуын қамтамасыз ететін қосымша техникалық және технологиялық шараларды жүргізуге тура келеді.

Скин – эффект

ҚТЕГЖ – ды жүргізгеннен кейін ұңғының өнімділігін арттырудың қолайлы факторы – онда скин–эффекттің болуы. ҚГЖ өнімділігі жоғары қабаттармен қоршалған өнімділігі төмен ұңғыларда жақсы эффект көрсетеді.

Қабатты гидравликалық жаруды жүргізу технологиясы

Қабатты гидравликалық жару үшін алдымен жыныстардың өткізгішітігі табиғи төмен немесе қабатты ашу кезінде ұңғының түп маңы аймағының фильтрациялық қабілеті нашарлауы әсерінен өнімділігі төмен ұңғыны таңдайды. Сонымен қатар, қабат қысымы мұнай ағысының ұңғыға жылжуын қамтамасыз етуі қажет. Жару шарасын жүргізбес бұрын ұңғының ағының зерттейді және оның қабылдауын және қабылдау қысымын анықтайды. ҚГЖ-ға дейінгі және одан кейінгі ағынды зерттеу нәтижелері және ұңғының қабылдауы туралы мәліметтер операцияның нәтижелері туралы қорытынды жасауға; жару қысымын, қажетті жару сұйықтығының мөлшерін анықтауға және жарудан кейінгі ұңғының түп маңы аймағының өткізгіштігі туралы қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Мұндай қабатшалар қиманың ең өткізгіштігі жоғары бөліктері болып табылады, себебі қабатты сазды ерітіндімен ашқан соң кей кезде жару сұйықтығы үшін өткізгіштігі аз болады. Алдын-ала қышқылдық өңдуден кейін мұндай қабаттардың фильтрациялық қасиеттері жақсарады да, жарықтардың түзілуіне қолайлы жағдай жасалады.

Тазартылған ұңғыға 3'' немесе 4'' сораптық құбырлар түсіріледі, бұл құбырлар бойымен жару сұйықтығы ұңғы түбіне жеткізіледі (сурет 2.3.1). Диаметрі кішілеу құбырларды түсірсе, қысымның жоғалуы артатындықтан жару процесі қиындайды. Шегендеуші колоннаны жоғары қысымның әсерінен қорғау үшін қабаттың үстіңгі жағынан пакер орнатады. Қысым көтерілген кезде пакердің колонна бойымен жылжуын болдырмау үшін құбырларда гидравликалық якорь орнатылады (сурет2.3.2). Құбырлар мен якорь ішіндегі қысым артқансайын якорь поршеньдері (1) қаттырақ шығып, шегендеуші колоннаға жабысады.

2.3.1 - сурет.ҚГЖ кезіндегі ұңғы жабдықтарының сызбасы.1-СҚК; 2-пакер;

3-гидравликалық якорь; 4-құю басы.

2.3.2- сурет. Гидравликалық якорь

Ұңғының сағасы арнайы баспен жабдықталады да, оған сұйықтықтарды айдау үшін қолданылатын агрегаттар жалғанады. Ұңғы маңындағы қондырғылардың орналасуы және бір-бірімен байланысуы сурет 2.3.3 көрсетілген.

Қабатты жару құбырларға жару сұйықтықтарын қабаттардың жіктелуіне (айырылуына) дейін айдалады, қабаттардың жіктелуі ұңғының қабылдауының артуынан байқалады. Егер жару әлсіз фильтрацияланатын сұйықтықтармен жүргізілсе, сонымен қатар түп маңы аймағы жыныстарының өткізгіштігі сазды ертінділермен ластануы әсерінен өте нашар болса, жарылу мезетінде айдау қысымының түсуі байқалады. Қабатты жарудан соң құм тасығыш сұйықтық пен құмды айдауға кіріседі. Құм тасығыш сұйықтықты жоғары жылдамдықпен және жоғары қысымда айдау тиімдірек, себебі бұл кезде түзілген жарықтар одан сайын ашылады. Құм тасығыш сұйықтықты құбырдың көлеміндей басу сұйықтығын айдау арқылы қабатқа баспы енгізеді, басу сұйықтығы ретінде өндіру ұңғылары үшін мұнай, ал айдау ұңғылары үшін су қолданылады. Осыдан соң ұңғы сағасын жауып, сағалық қысымның мәні түскенге дейін қалдырады. Сонан соң ұңғыны жуады, құмнан тазартады және меңгеруге кіріседі. Өңдеу үшін қажетті құм тасығыш сұйықтық мөлшерін жарыққа енгізуге қажетті құм мөлшері бойынша немесе оның сұйықтықтағы шекті концентрациясы бойынша анықтайды. Алғашқы жару кезінде жарыққа 5-6 т құм енгізу ұсынылады. Одан кейінгі жару кезінде құмның мөлшерін 10-20 т дейін көбейтеді. Шетелдік тәжірибеде жасалған жарықтарға 90 т дейін құм енгізілген. Сұйықтықтағы құмның концентрациялары келесідей болуы мүмкін: қабаттық жағдайлардағы тұтқырлығы 50-150 мн·сек/м² мұнайлар және мұнай-сулы эмульсиялвр үшін 120-360 г/дм³;

- қоюлатылған мұнай және мұнай өнімдері үшін 600 г/дм³;

- керосинқышқылды эмульсиялар үшін 1200 г/дм³;

- қоюлатылған су үшін 360-600 г/дм³.

Өңдеу технологиясы және нәтижесі қондырғының сапасына байланысты. Жоғары өнімділік кезіндегі айдау қысымының мәні үлкен болса жақсы нәтиже беретіні анықтылды, бұл негізінен жоғары қысым кезінде жарықтардың жақсы ашылуымен және кең жарықтардың түзілуімен түсіндіріледі.

Терең емес ұңғыларды қабатты жаруды СКҚ-ды түсірмей немесе құбырларды түсіріп, бірақ пакерсіз іске асыруға болады. Бірінші жағдайда сұйықтық шегендеуші колонна бойымен, ал екінші жағдайда – құбырлар және сақиналы кеңістік арқылы айдалады. Мұндай технологияны қолдану барасында өте тұтқыр сұйықтықтарды айдау кезіндегі қысымды жоғалтуларды азайтуға болады.

Соңғы кезде қабаттарды су жаруға ең тиімдісі тұтқырлығы аз сүзілетін сұйық деп саналады, өйткені қабат бұл кезде бөтен заттармен ластанбайды, ал оларды құбырлармен айдау қысымы жоғары емес. Бұл жағдайда түптегі қысым тез өседі және жарық пайда болғаннан кейін де жоғары деңгейде сақталады, нәтижесінде жарықтар жақсы ашылады және құммен толтырылады.

Қабаттарды жару кезінде, тұтқырлықтың көтерілуі де, сұйықтардың сүзгіштігінің азаюы сияқты оларға сәйкес қосындылар енгізу арқылы болады. Қабаттарды жару кезінде, қолданылатын көмірсутекті сұйықтар үшін қоюлатқыштар болып органикалық қышқылдардың тұздары, мұнайлардың жоғары-молекулалық және коллоидтық ерітінділері (мысалы, мұнай гудроны және мұнай өңдеудің басқа да қалдықтары) табылады.

ҚГЖ кезінде қолданатын материалдар

ҚГЖ кезінде қолданылатын материалдарға жұмыстық сұйықтықтар мен бекіткіш материалдар жатады.

Жұмыстық сұйықтықтар

ҚГЖ – ды жүргізу кезінде жұмыстық сұйықтық ретінде көмірсутек және су негізіндегі сұйықтықтар және эмульсиялар қолданылады. ҚГЖ процесі кезінде төмендегідей жұмыстық сұйықтықтарды қолданылады:

- көмірсутек негізді – газсыздандырылған мұнай, амбар мұнайы, қою мұнай, мазут немесе оның мұнаймен қоспасы, арнайы реагенттермен қоюлатылған керосин және дизель отыны;

- су негізді – сульфит – спиртті барда, су, тұз қышқылының ерітінділері, әртүрлі реагенттермен қоюлатылған су, тұз қышқылының қоюлатылған ерітінділері;

- эмульсиялар – гидрофобты мұнайсулы, гидрофильді мұнайсулы, мұнай қышқылды және керосин қышқылды;

Әдетте, мұнай ұңғымаларында ҚГЖ жүргізуде жару сұйықтығы және сұйық – құм тасығыш ретінде бір сұйықтықты немесе оның қоюландырғыштармен қоспасын қолданылады.

Айдау ұңғыларында жару сұйықтығы ретінде су қолданылады. Су негізді басқа жұмыстық сұйықтықтар жару сұйықтығы немесе құм тасығыш сұйықтық ретінде қолданылады.

Мұнай ұңғыларында басу сұйықтығы ретінде мұнайдың өзін қолданады. Тұщы немесе қабаттық суларды ҚГЖ-ды жүргізу технологиясы бойынша олардың өнімді қабат кеуектеріне енуі болмайтын жағдайларда пайдаланады.

Бекіткіш материалдар

Жарықтарды ұстауға арналған бекіткіш материал ретінде аса төзімді материал – пропанткарболит қолданылады, оның физика-химиялық қасиеттері кестеде 2.3 көрсетілген.

ҚГЖ-ды жүргізу барысында бекіткіш материалдан басқа жару сұйықтығын және құмтасығыш сұйықтықты дайындауда гельтүзуші, активатор, деструктор, БАЗ қолданылады.

ҚГЖ кезінде қолданылатын құрылғылар

ҚГЖ кезінде қолданылатын құрылғылар ретінде ҚГЖ – ға арналған шағын комплекстер (ШК) қолданылады.

2.3 - кесте - Физика-химиялық қасиеттері

Қолданылатын ШК өзара байланысқан өздігінен жүретін немесе тіркемелі агрегаттардың жиынтығы болып табылады және келесі қызметтерді атқарады:

- технологиялық құрылғыларды жұмыс орнына жеткізу;

- сұйық және сусымалы материалдарды уақытша сақтау;

- көп компонентті гетерогенді жұмыс сұйықтықтарын дайындау;

- гидравликалық қуаты жоғары сораты қондырғылар көмегімен жұмыстық сұйықтықты ұңғыма түбіне айдау;

- технологиялық процестің жүру барысын құжаттау, бейнелеу және комплекс агрегаттарын автоматты, автоматизациялы және автономды режимдерде басқару;

- жұмысшылардың еңбегін қорғау және экологиялық қауіпсіздікті сақтау.

ҚГЖ ШК – нің құрамы және агрегаттардың қызметі

ҚГЖ ШК – нің құрамына келесідей құрылғылар мен агрегаттар кіреді:

сусымалы компоненттердің агрегаттары (СКА), сусымалы компонентерді тасымалдауға, сақтауға және қоспаны дайындау агрегатына беру үшін;

жұмыстық сұйықтықты дайындау агрегаты (СДА), алдын – ала немесе ҚГЖ барысында сұйық және сусымалы қатты компоненттерден күрделі жұмыстық сұйықтықтарды дайындау үшін;

сорапты агрегаттар (НА – 1050) – жұмыстық сұйықтықты ұңғыға айдау үшін;

манифольдтар машинасы – комплекстің гидравликалық жүйесін тасымалдау және гидрожаруға арналған ұңғыманың сорапты агрегаттармен гидравликалық байланысы үшін;

автоматты басқару және бақылау жүйесінің машинасы (АББЖМ) – технологиялық процестің алгоритміне сәйкес агрегаттар комплексін басқару және процестің параметрлерін құжаттау үшін;

сұйық компоненттер агрегаттары (СҚА) жұмыс сұйықтығының сұйық компоненттерін сақтауға және дайындауға арналған.