5-bob. Neft- gaz konlarining zahiralari va ularning energetik sharoitlari

10.4.1. Ishlatilayoggan ob’ektni siqib chiqarish
jarayoni bilan qamrashni nazorat qilish

Uglevodorod uyumlarini qazib chiqarishdagi muhim vazifa uyum hajmining iloji boricha kg’proq qismini ishga solishga (harakatga keltirishga) erishishdir. Ishlatilayotgan ob’ektning qazib chiqarish jarayoniga jalb qilingan qismining g’sha ob’ektning butun hajmiga nisbati uning qazib chiqarish bilan qamrash koeffitsienti (koeffitsient oxvata uyumi razrabotkoy) deb ataladi. Bu jarayonni amalga oshirishda qatlamda barcha tabiiy va sun’iy ta’sir usullarini qo’llash maqsadga muvofiqdir.

K_k = V_k/V_k

bu erda: K_k -ob’ektni qazib chiqarish bilan qamrash

koeffitsienti;
V_k- qazib chiqarish bilan qamralgan ob’ekt hajmi;
V_k-uyumning umumiy hajmi.
Gaz va gazkondensat konlarida aksariyat tabiiy rejimga ishlanganlari va bosimning doimiy pasayishi, uning ustiga gazning g’ta harakatchanligi tufayli uyum bir butun gidrodina-mik sistemadan iborat bg’ladi va bu erda qamrash koeffitsienti birga yaqin yoki unga teng bg’ladi.
Neft konlarini qazib chiqarish jarayonida esa, agar konning o’lchami katta, undagi neftning qovushqoqligi yuqori bg’lgan holatda, uning barcha maydonlariga bir xil va salmoqli ta’sir g’tkazishning iloji bg’lmaydi, chunki qatlamlar xususiyatining xilma-xil va notekasligi tufayli gidrodinamik bog’lanishni yaxshilash amri mahol. SHuning uchun ham uyumning butun hajmini ishga tushirish imkoniyati oz va demak, qamrash koeffitsienti bilan oz bg’ladi.
Qatlamga tashqaridan ta’sir g’tkazganda, jumladan qatlamga suv haydalganda oluvchi quduqlarga keladigan neftasosan g’sha haydalgan suv hisobiga sodir bg’ladi. SHuning uchun ham haydalayotgan suvimiz konning hamma joyiga borib etgani va g’z ta’sirini g’tkazganini baholash katta ahamiyatga molik vazifadir. Qatlamning biror joyida oluvchi quduqlarda olinayotgan mahsulot barqaror bg’lib, quduqlar ishga tushirilgan vaqtda qatlam bosimi pasaymasa, demak g’sha erda haydalgan suvning kuchi mavjud.
SHundan sg’ng qatlamni siqib chiqarish bilan olinganlik tg’g’risida tushuncha paydo bg’ladi. Xuddi yuqoridagidek qatlamga haydalgan suvning uning barcha maydonlariga borganligini va ularni g’z ta’siriga olgan olmaganligini chamalash ahamiyatga molikdir. Siqib chiqarish bilan qamrashlik koeffitsienti qatlamning haydalgan suv ta’sir etgan hajmining uning umumiy hajmiga nisbatidir:

K_s.ch=V_x.s.k./k_u ,

bu erda: K_sch-qatlamning siqib chiqarish bilan

qamralganlik koeffitsienti;
V_xsk-qatlamga haydalgan suv ta’sir g’tkazgan hajm;
V_u-qatlamning umumiy hajmi.
Bu koeffitsient neft beruvchanlik koeffitsientini aniqlash formulasiga kiradi, shuning uchun ham uni aniqlik bilan chamalash qatlamning pirovard neft beruvchanlik koeffitsienti va undan neft oluvchanlik sur’atiga ta’sir etadi. SHuning uchun ham uning natijalariga qarab yangi konlarni qazib chiqarishdagi ishlar rejalashtiriladi va bu ishlarni mukammallashishida katta ahamiyat kasb etadi.
Ishlatiladigan ob’ektning siqib chiqarish jarayoni bilan qamralganlik darajasini qatlamning qalinligi va uning maydoni bg’yicha chamalash mumkin. SHuning uchun ham qatlamning qalinligiga va uning maydoni bg’yicha siqib chiqarish bilan qamralish koeffitsienti aniqlash formulasiga kiradi, shuning uchun ham uni aniqlik bilan chamalash qatlamning pirovard neft beruvchanlik koeffitsienti va undan neft oluvchanlik sur’atiga ta’sir etadi. SHuning uchun ham uning natijalariga qarab yangi konlarni qazib chiqarishdagi ishlar rejalashtiri-ladi va bu ishlarni mukammallashishida katta ahamiyat kasb etadi.
Ishlatiladigan ob’ektning siqib chiqarish jarayoni bilan qamralganlik darajasini qatlamning qalinligi va uning maydoni bg’yicha chamalash mumkin. SHuning uchun ham qatlamning qalinligi va uning maydoni bg’yicha siqib chiqarish bilan qamralish koeffitsientlari tushunchalari mavjud, qatlamning haydalgan suv bilan ta’sirlangan (ya’ni g’sha suv bilan shimilgan) qalinligini uning neft bilan shimilgan umumiy qalinligiga nisbati (Kk*h) qalinlik bg’yicha qamralganlik koeffitsientidir. Buni chamalashda haydovchi quduqlardagi suvni yaxshi qabul qilayotgan qatlamchalar va oluvchi quduqlarda esa qaysi qatlamga quduq mahsulotinti berishda yaxshi ishlayotganini inobatga olib, ularning hisobi qilinadi. Oluvchi quduqdardagi bosimning barqarorligi hatto g’sishi ularga qamrash etganligidan dalolatdir.
Qatlamning siqib chiqarish jarayoni bilan qamralganlik darajasini maydonlar orqali ifodalash uchun qazib chiqarish ob’ektdagi har bir qatlamcha adog’ida hisob qilinadi. Demak, (K_k1.m) qatlam maydonining haydalgan suv ta’siri bilan qamralishi qatlamning umumiy maydoniga nisbati maydon koeffitsientini beradi.
Bu kg’rsatkichlar albatta qatlamning geologik xususiyat-lariga bevosita bog’lixdir. Undan tashqari qabul qilingan qazib chiqarish tartibi jarayoni ham g’z ta’sirinn qiladi.
Quyida biz monodit qatlamdan (qatlamchalarga bg’linmagan) iborat bg’lgan va loyiha bg’yicha quduqlar bilan tg’la, qazib bg’lingan ishlatshgadigan ob’ektning siqib chiqarilishi jarayoni bilan qamralishining xususiyatlarini kg’rib chiqamiz. Bunday holatda qatlamning qalinligi bg’yicha qamralish bir tekis bg’ladi ya’ni K_kh=1 deyish mumkin, chunki hosil qilingan bosim katlamning butun qalinligiga suyuqlik tarqalishiga imkon yaratadi. Maydon bg’yicha qamralish darajasi esa asosan qatlamning g’tkazuvchanligi va qatlamdagi neftning qovushqoqligiga bog’liq bg’ladi, chunki ular qatlamning filtratsion xususiyatlarini ifodalaydi. Hamma sharoitlar bir xil bg’lgan taqdirda suv ta’siri g’tkazuvchanlik yuqori va neft qovushqoqligi oz bg’lganda kg’p bg’ladi. Qatlamning har xil yg’nalish bg’yicha, hamda qalinlikning ma’lum bir qismi bg’yicha har xillik mavjud bg’lganda bg’ladigan notekislikni ifodalash uchun qatlamning g’tkazuvchanligi koeffitsienti (K/ ) dan foydalaniladi, qazib chiqarish tajribasi shuni ko’rsatadiki neft harakatining pastlii holatida (K/ _n <0,1 4/ N_s) haydovchi quduqlarning ta’sir kuchi 1-1,5 dan oshmas ekan. SHuning uchun bunday hollarda uyumni kesuvchi haydovchi quduqlar orasini 2-3 km dan oshirmasligi maqsadga muvofikdir. Agar neftning harakatla-nishi yaxshi (K / _n > 0,1 M⁴ / N_s) bg’lganda uning ta’sir kuchi kattaroq bg’lib, xaydovchi quduqlar qatorlari orasini 4-5 km qilsa bg’ladi. Bir xil tuzilishga ega bg’lgan kollektorlarda ta’sir kuchining qamrash xususiyati ancha yuqori bg’ladi, shuning uchun chegaradan tashqari ta’sir sharoitida (zakonturnoe zavodnenie) ulardan samarali foydalanish mumkin. Lekin ba’zan qatlam maydoni keng bg’lgan holatlarda uning markaziy qismlariga uyumdan tashqaridagi ta’siri etib kelmaydigan hollar ham uchraydi. Qatlamning qamrash kg’lamiga uning mikro, mezo va makro notekisligi katta ta’sir qiladi. Zonali notekislik mavjud bg’lganda haydovchi quduqlarning qabul qiluvchanlik xususiyatlari ham turlicha bg’ladi. Bunda aksariyat g’tkazuvchanlik pastligi tufayli qatlamning ba’zi joylari ta’sirdan xoli bg’lib qoladi. Demak, shunday maydonlarning mavjudligi ba’zan haydovchi quduqlar bilan asosiy maydon orasida ba’zi uzilmalariing bor bg’lishi qatlamni qamralish xususiyatini ancha kamaytiradi. SHunday qilib, g’zi bir xil bg’lmagan monolit qatlamda haydash usulining ta’sir kuchi va qamrash koeffitsienti qatlamning notekislik darajasiga va haydovchi hamda oluvchi quduqlarni ma’qul darajada joylashti-rilganligiga bog’liq bg’ladi. Haydovchi quduqlarni joylashti-rishda undan suyuqlik harakatiga tg’siq bg’lishi mumkin bg’lgan holatlarni hisobga olish maksadga muvofqdir. Bunday holatni va qatlamni notekisligi hisobga olmay quduqlarni joylashti-rishning ta’sirisiz qoladigan joylarning anchagina bg’lishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari kollektorlarning chegarasidagi ba’zi joylariga ham suv haydash ta’siri bg’lmasligi mumkin. SHuning uchun qazib chiqarilishni loyihalash bosqichlari sharoitlarida shunday holatlarni hisobga olish taqozo etiladi. Albatta bu jarayonda hamma mavjud kamchiliklarni inobatga olish amri mahol, lekin zonal g’zgarishlarga ega bg’lgan holatlarda bunday joylarni ham qamrash maqsadida rezerv fondi quduqlarini qazish maqsadga muvofiqdir.
Qatlamga haydaluvchi suyuqlik (suv) ta’sir kuchini ortishida qatlamdan olinadigan suyuqlik bilan undan haydalayotgan suv hajmlari nisbati ham katta ahamiyatga ega. Agar bu kg’rsatkich birdan kam bg’lsa, (ya’ni qatlamga haydaladigani suv undan olinayotgan suyuqlikdan kam bg’lsa) demak, haydalayotgan suvning ta’sir kuchi uncha kg’p emas, u asosan oluvchi quduqlarning birinchi qatoridayoq sg’nadi. SHuniig uchun haydaladigan suvning olinadigan suyuqlik nisbatiga ahamiyat berish lozim bg’ladi. Kg’p qatlamni birlashtirgan ekspluatatsion ob’ektda har bir katlam alohida hisob qilinishi va tahlil etilishi taqozo etiladi. Undan tashqari bir-biriga uncha yaqin (ayniqsa kollektorlik xossalari) bg’lmagan qatlamlarni bir ob’ektga birlashtirgan qatlamlarga ta’sir etish jarayonini murakkablashtiradi, chunonchi bir haydovchi quduq orqali ikki qatlamga suv haydalganda agar bir qatlamning g’tkazuvchanligi ikkinchisidan ortiqroq bg’lsa, haydalayotgan suv yuqori kg’rsatkichli qatlamga ketaveradi, ikkinchi qatlam esa haydalgan suv ta’siridan deyarli mahrum bg’ladi.
Romashkino neft konining D₁ qatlami 7-ta qatlamchalardan tashkil topgan. Bular butun maydon bg’yicha tekis tarqalmaganligi sababli aksariyat hollarda konning chegarasiga kelib g’shalardan faqat 2-4 tasi bor bg’lib qoladi. Suv haydash jarayoni shuni kg’rsatadiki 12 MPa bosim ostida suv haydalish sharoitida ikki qatlam mavjud bg’lganda suv ikkoviga baravar ketgan. Uchta chegaralangan qatlam bg’lganda quduqlarda suv haydalish kuzatilganda shu narsa ma’lum bg’ldiki, birinchi qatlamga suvning 50%, birinchi va ikkinchisiga 30% va qolgan 20% suv uchchala qatlamga ketishi aniqlangan. Agar quduq kesimida 4-ta qatlam bg’lsa, ularning hammasiga ham suv ketganligini kg’rsatuvchi holat umuman kuzatilmaydi. Buning sababi shundaki, har xil qabul qiluvchanlik xususiyatiga ega bg’lgan qatlamlarga quduqlarda har xil depressiya hosil qilish lozim, aslida esa bir xil depressiya bg’yicha suv haydalaveradi, demak uning kg’p qismi qabul qiluvchanligi ortiqroq qatlamga ketaveradi. SHuning uchun ham bunday konlarni qazib chiqarish jarayonlarida qalinlik bg’yicha qamrash koeffitsienti birdan kam bg’ladi. Albatta bunday holat ob’ekt bg’yicha qaralish darajasini pasaytiradi. SHu narsa aniqki qancha bg’lakchalarga bg’lingan bg’lsa unda suv haydash jarayonining qamrash darajasi shuncha pastligi ayon. SHuniig uchun qatlamlarni ob’ektlarga birlashti-rishda va ularning ishini boshqarish jarayonida shunday murakkabliklar mavjudligini aniq e’tiborga olish taqozo etiladi. Ishlatilayotgan ob’ektlarning haydalgan suv bilan qamralganlik darajasini aksariyat qamralganlik xaritalarida ifoda etiladi. Agar ob’ekt monolit qatlamdan tashkil topgan bg’lsa bunday xaritani g’sha qatlam bg’yicha tuzish va uning qay darajada qamraganligini ifodalash mumkin. Agar qatlam qatlamchalardan tashkil topgan bg’lsa, unda g’sha qatlamchalar-ning ob’ektlardagi tutgan g’rniga qarab, eng muhimlari bg’yicha xaritalar tuziladi. Bu xaritalarni tuzishdagi asosiy mezon ularning kollektorlik hususiyatiga qarab, hamda g’sha kollektorning tarqalganlik darajasiga qarab kg’rsatiladi. Unday xaritalarda oluvchi va haydovchi qudukdarning g’rni hamda yuqori va past kg’rsatkichli kollektorlarning tarqalganlik darajasi kg’rsatiladi (chegaralari kg’rsatiladi). Aksariyat foydali neftga shimilgan qatlam qalinligi xaritasi (xarita effektivnoy neftenasыщennoy moщnosti) tuziladi va qamraganlik xaritasi bilan solishtirish natijasida ma’lum xulosalarga kelinadi. Kg’p qatlamli ob’ektlarda qamralganlik darajasi umumiy qatlamga nisbatan kg’rsatiladi.
Qatlamning haydalgan suv bilan qamralganlik daraja-sini oldindan belgilash (prognoz) hamda amaldagi holatini kg’rsatish mumkin. Oldindan belgilangan suv ta’siri bilan qamralganlik darajasidan qatlamning loyihaviy neft beruvchanlik koeffitsientini belgilash vaqtida foydalaniladi. Albatta qatlamdagi kollektorlarning tarqalganlik darajasini xaritaga tushirganda undagi mezo va makro notekisliklarini inobatga olish lozim. Keyinchalik qatlam quduqlar bilan qazilganda tuzilgan xaritaga g’ziga yarasha tuzatishlar, aniqliklar kiritiladi.
Hozirgi kunda YU.P.Borisov, V.V.Voinov, 3.K.Ryabinin-lar tomonidan tavsiya etilgan qamralganlikni oldindan belgilash usuli keng qg’llanilmokda. Ularning usuli bg’yicha ob’ektning butun hajmi neftga shimilgan uzluksiz qatlam (V_n), yarim linza shaklidagi qatlamlarning (V_ya.l) va linza shaklidagi qatlamlarning (V_l) yig’indisidan iborat, degan fikrga asoslangan.
Agar qatlam ta’minot chegarasining ikki qismidan chiqqan bg’lsa, uning uzluksizligi shundan ifodalanadi va unga ikki tomondan ta’sir g’tkazish imkoni mavjud, qatlam yarim linza shaklida bg’lganda u faqat bitta chegarada kg’rinadi, demak unga bir tomondan siqib chiqarishni yg’naltirish mumkin. Linza esa, hech qaerda uning chegarasi chiqmagan va u umuman ajralgan hollarda mavjud. SHu sabab birinchi holatda (uzluksiz qatlam) qatlam aksariyat tasir g’tkazish mumkin, ikkinchi holda esa unga faqat bir tomondan ta’sir g’tkazilganligi tufayli qamralganlik darajasi tg’liq bg’lolmaydi.
Uchnnchi holatda esa unday linzalarga g’tkazish imkoni yg’q, shuning uchun ular qamrov ta’siridan chetga qoladilar.
SHuning uchun qamralganlik koeffitsientini quyidagicha ifodalash mumkin:

K_q= (V_n+ V_ya.d)*/V_u ,

bu erda: K_q-qamralganlik koeffitsienti;
- yarim linzaning qamranmagan qismini hisobga oluvchi koeffitsient;
V_u- ob’ektning umumiy hajmi.
Kuzatishlar kg’rsatadiki, chegara ichi suv haydash usulida yarim linza va linzalar ma’lum darajada ta’sir bilan egallangan, demak bunda umumiy qamranish darajasi avvalgidan ancha ortiq. Demak, uyumni bg’laklarga bg’lish jarayoni uni qamrash imkonini, ya’ni ta’sir kg’rsatish imkonini ancha oshirar ekan.
SHuni ta’qidlash lozimki, g’zining tuzilishi murakkab va notekis bg’lgan qatlam linza, yarim linzalardan tashkil topgan ob’ektni qazib chiqarshida unga ta’sir doirasini har bir quduq orqali geofizik usullar bilan tahlil qilish va haydalgan suv qay darajada ularga etib kelganligini bilish mumkin.
Qatlamni qazib chiqarish jarayonida aksariyat yil oxirida qatlamning haydalgan suv bilan qamralganlik darajasini kg’rsatuvchi faktga asoslangan qamralganlik xaritasi tuziladi. Bunday xaritani tuzishdan maqsad qg’llanayotgan usulning samaradorligini chamalash va uning ta’sirini yanada oshirish uchun rejalar uylash va asoslash uchundir. Bunday xaritani tuzish vaqtida unga barcha ma’lumotlani mujassam qilish hamda uni atroflicha tahlil qilish taqozo etiladi.