Газ саноати хусусида умумий маълумотлар

МАЪРУЗА №10
Қатлам ичида ёниш. Қатлам ичида ёнишнинг механизми. Нам ва ўта намли ёниш. Нефтларнинг оксидланиш кинетикаси. Ёқилғининг концентрацияси. Нефтларнинг қатлам ичида ёниши мослаштириш усуллари. Компрессорлар. Қудуқ асбоб- ускуналари. Қатлам ичида ёнишнинг технологияси, сув ва ҳаво нисбати.


Маъруза режаси
1. Қатламлардаги ҳароратнинг ҳолати ва уни ишлаш жараёнида ўзгариши.
2. Қатламга таъсир қилишнинг иссиқлик усуллари.
3 . Қатлам ичра ёнишни қўллаш билан ер бағридан нефть олиш технологияси ва механизми.
4. Иссиқлик ташувчиларни қатламга иссиқ ҳошия усулида ҳайдаш орқали конларии ишлаш.
5. Иссиқлик ташувчиларни қатламга ҳайдаш
Таянч сўзлар
Геотермик поғона. - Ҳароратни 10С га ўзгаришига тўғри келадиган ер бағри чуқурлигидаги метрлар сони.
Геотермик градиент. - Ер бағридаги ҳар 100 м чуқурликда ҳароратни С ўзгариши.
Қатламга термокимёвий таъсир қилиш усули. - Фаол термокимёвий жараёнлар ҳудудини силжиши ҳисобига Қатламдан нефтни сиқиш усуллари. Улар қатламда оғир компонентларни ҳайдалаётган оксидловчи таъсирида ёқиш йўли билан қатламда бевосита иссиқликни генерациялашга асосланган.
Қатламнинг ёқилган ҳажми. - Қатлам ичра ёниш жараёнини амалга оширишда ёниш ҳудуди ўтган маҳсулдор қатлам ҳажмининг бир қисми.
Термокимёвий реакциялар ҳудуди. - Маҳсулдор қатламнинг бир қисми, унинг ҳудудида нефтни суюқ фазали оксидланиши иссиқлик ажралиши билан кечади.
Асфальт-смолали моддалар. - Юқори молекуляр органик бирикмалар (смолалар, асфальтенлар ва б.), уларнинг таркибига углеводород, водород, олтингугурт, азот киради. Бу бирикмалар юқори ташқи фаолликка эга ва нефтни қатламда сирқиш шароитларини қийинлаштиради.
Нефтни иссиқлик кенгайиш коэффициенти. - Ҳарорат 10 С га ўзгарганда ўзининг бошланғич ҳажмининг ҳар бир қисмида нефть ҳажмини ўзгаришини кўрсатувчи коэффициент.

10.1. Қатламлардаги ҳароратнинг ҳолати ва унинг ишлаш жараёнида ўзгариши

Қатлам ҳароратининг бошланғич катталиги ва унинг тақсимланиши коннинг геотермик шароитлари билан белгиланади. Одатда, нефть конларининг ҳарорати мазкур геологик ҳудуднинг ўртача геотермик градиентига мос келади. Лекин баъзида қатлам ҳароратини бу катталикдан бир мунча фарқ қилиши кузаталади. Унда қатлам ҳарорати кўтарилган ёки пасайган ҳисобланади. Ер қобиғининг юқори ҳароратли ҳудуди геотермал ҳудуд деб аталади. Нефть конини ишлаш жараёнида унинг қатлам ҳарорати бир қанча ўзгариши мумкин. Бу ҳолат қатламга ҳар хил моддаларни, асосан, қатламнинг бошланғич ҳароратига нисбатан бошқача ҳароратдаги сувни ҳайдашда, шунингдек қатламдаги экзотермик реакциялар натижасида юзага келади. Қазиб олинаётган суюқлик ва газнинг, шунингдек қатлам жинсида сирқиётган моддаларнинг гидравлик ишқаланиши натижасида ҳам қатлам ҳарорати кам даражада бўлсада ўзгаради.
Қатлам ҳароратини ер остида тақсимланиши ва вақт давомида ўзгаришига коннинг ҳароратий тарзи деб аталади. Нефть қатламларида ҳароратнинг ўзгариши асосан иссиқлик ўтказувчанлик ва конвекция ҳисобига юзага келади.
Нефть қатламлари атрофдаги жинслардан ва бошқа қатламлардан иссиқликка нисбатан ажратилмаган (теплоизоляция). Шунинг учун нефть қатламининг бирор бир ҳудудида бошқа ҳудудларга нисбатан ҳароратнинг ўзгариши иссиқлик ўтказувчанлик туфайли иссиқликни узатилиши ва қайта тақсимлаиишига олиб келади. Қатламдагига нисбатан бошқа ҳароратдаги сувни унга ҳайдаш ва қатлам ҳароратидаги нефтни олиш қатламдаги ҳарорат ва иссиқликни ўзгаришига олиб келади.

10.2. Қатламга таъсир қилишнннг иссиқлик усуллари.

Қатламларнииг нефть бераолишлигини максимал даражада ошириш мақсадида уларга иссиқлик усуллари билан таъсир қилиш борасида 50 йилга яқин вақт давомида илмий тадқиқот ишлари олиб борилмоқда.
Нефть қатламларига таъсир қилишнинг барча иссиқлик усулларининг моҳияти қуйидагидаи иборат, қатлам жинсларини ва уни тўлдирувчи суюқликлар қиздирилганда қатлам нефтининг қовушқоқлиги ва «нефть-жинс» чегарасида сирт-тортишув кучлари камаяди. Бунинг билан эса қатлам ғовакларидаги нефть тўлароқ сиқиш учун шароит яратилади.
Нефть қатламларига иссиқлик билан таъсир қилишни турли усуллар орқали амалга оширса бўлади:
1) қатламни газлаштириш, шунингдеқ юқоридан ҳаво ёки газ-ҳаво аралашмасини узатиб туриш орқали қатлам ичра ҳаракатланувчи ёниш ўчоғини юзага келтириш билан (ҚИХЁЎ).
2) қатламга иссиқ сув, буғ ва бошка иссиқлик ташувчиларни
ҳайдаш.

10.3. Қатлам ичра ёнишни қўллаш билап ер бағридан нефть олиш технологияси ва механизми

Тадқиқотлар кўрсатадики, қатлам ичра ёпиш жараёнининг ривожланишида қатламнинг ғовак муҳитида асосан кокс номини олган нефтнинг оғир чўкиндиси ёнади, шунингдек нефтнинг бир мунча енгил фракциялари ҳароратнинг юқорилиги натижасида ёниш ҳудуди олдида буғланади ва газ оқими билан қатлам бўйлаб олдинга олувчи қудуқлар йўналиши томонга олиб кетилади.
Нефть конини қатлам ичра ёниш усули билаи ишлаш жараёнида, қатламга махсус ҳаво ҳайдовчи қудуқлар орқали ҳайдалаётган ҳаво аксидловчи сифатида қўлланилади. Нефть олувчи қудуқлардан ёниш маҳсулотлари ва сув билан бирга олинади. Олинган сувни яна ўша ҳаво ҳайдовчи ёки махсус сув ҳайдовчи кудуқлар орқали қатламга ҳайдаш мумкин.
Қатлам ичра ёниш жараёнини қатламда ҳосил қилиш уни ўйғотиш, кўзғотиш билан бошланади. Бунинг учум ёниш жараёнини бошлаш мўлжалланган қудуқка қиздириш қурилмаси (чуқурлик горелкаси ёки электриситгич) туширилади ва ҳаво ҳайдалади. Ҳаво, қатламни тўйинтирган нефть ва сувга нисбатан қовушқоқлигини бир неча бор кам бўлганлиги учун нефть ва сувни ичидан ўтади, бу жараёнда уларни олувчи қудуқлар туби томонга қисман сиқади. Мана шундай қилиб ҳаво ҳайдовчи ва маҳсулот олувчи қудуқлар ўртасида алоқа ўрнатилади. Кейин чуқурлик иситгич қурилмаси қўшилади ва қатламга иссиқлик киритилади. Натижада унда ҳарорат кўтарилади, нефтнииг оксилланиш тезлиги ошади ва оксидланиш ёнишга ўтади.
Соддароқ қилиб айтганда бу усулнинг моҳияти қуйидагича: нефть қатлами тайёр газгенератори сифатида қаралади. Унда у ёки бу усул билан нефть ёқилгандан кейин ёндирувчи (ҳайдовчи) қудуқ тубида, доимий ҳаво оқими шароитида, қатламда ҳаракатланувчи ёниш ўчоғи ҳосил қилинади; ёниш ҳудудининг олдида пайдо бўлган газлар ва нефть буғлари, шунингдек қовушқоқлиги пасайган қизиган нефть ишлатувчи қудуқлар томонга ҳаракат қилади ва улар орқали юқорига чиқариб олинади.
ҚИХЁЎ нинг кўпроқ ўрганилган технологик тархи: беш нуқтали, ўртада ҳайдовчи қудуқ бўлган қудуқлар тўрили, нефть тўғрига оқувчи тарх ҳисобланади. Нефть конини ишлатиш унинг алоҳида ҳудудларни кетма-кет қўшиш билан олиб борилади. Бундай тархда қуйидаги жараёнлар амалга оширилади.
Ҳайдовчи қудуқ тубида қиздириш қурилмаси орқали қатлам қисми қиздирилади ва юқори ҳароратли ҳудуд юзага келтирилади. Ёниш ҳудуди ҳосил қилиш учун турли чуқурлик қиздириш қурилмалари, одатда электрик ва газли қурилмалар ишлатилади.
Қудуқ туби атрофи қиздирилгандан кейин қатлам ичидаги нефтни алангалатиш ва бошланғич ёниш ўчоғини қўзғотиш учун қудуққа оксидловчи агент юборилади. Оксидловчи агент сифатида ҳаво, ҳаво ва табиий газ аралашмаси, кислород билан бойитилган ҳаво ва бошқалар қулланиши мумкин.
Оксидловчини узлуксиз юборилиши натижасида унинг йўналишида ёниш ўчоғининг қатламда ҳаракати бошланади Ёниш ўчоғи етарли даражада барқарорлашиб, ишлатуачи қудуқлар томонга ҳаракатлана бошлагач, ёндирувчи қудуқ фақат ҳайдовчи қудуққа айланади, унинг туби совийди, қиздирувчи чуқурлик агрегати эса юқорига чиқариб олинади.

10.4. Иссиқлик ташувчиларни қатламга иссиц ҳошия усулида ҳайдаш орқали конларни ишлаш.

Бу усулга кўра иссиқлик ташувчиларни узлуксиз ҳайдаш ўрнига, уларни қатламга кирганидан кейин маълум вақг ўтгач қатлам ҳароратидаги иситилган сув ҳайдаш мумкин. Бунда қатламда нефтни сиқиш жараёни йўналишида ҳаракатлантирувчи иссиқ ҳошия номини олган иситилган ҳудуд ҳосил қилинади. Иситилган ҳудудни қатлам ичига совуқ сув, шунингдек қатлам ҳароратига яқин бўлган ҳароратгача иситилган сув билан силжитиш усули 50-йилларда таклиф килинган, лекин фақат 60-йиллардагина экспериментал ва назарий маълумотлар билан иссиқ ҳошия усулини нефть конларини ишлаш услуби сифатида асосланган. Қатламларнинг турли геологик-физик шароитларида иссиқлик ташувчиларни қатламга ҳайдаш суръатларида, уларни параметрларида ва конларни ишлашни бошқа технологик кўрсатгичларида иссиқ ҳошиянинг энг маъқул ўлчамларини танлаш усуллари ишлаб чиқилди.
Иссиқ ҳошиялардан фойдаланиш қатламга иссиқлик ташувчиларни узлуксиз ҳайдашга нисбатан бир қанча камроқ иссиқлик ажратишга имкон беради. Лекин бу ҳолатда қайноқ сув ва буғни тайёрлашга нисбатан жуда ҳам кам энергия сарфланади

10.5. Иссиқлик ташувчиларни қатламга ҳайдаш

Қатламга ҳайдаш учун иссиқлик ташувчи сифатида қайноқ сув, сув буғи, буғгаз аралашмаси ва б. қўлланилади.
Қатламга кўп миқдорда иссиқ сув ҳайдалганда иситилган ҳудуд ҳам ҳайдовчи қудуқдан бир қанча узоқроқ масофага тарқалади.
Қатлам ҳароратини кўтарилиши қовушқоқликни пасайишига, сирт-молекуляр кучларни ўзгаришига ва қатлам суюқликларини ҳажмини кенгайишига олиб келади.
Нефтнинг қовушқоқлиги камайиши унинг ҳаракатчанлигини кўпайтиради. Ҳароратни кўтарилаши билан коллектор жинснинг минералларини сув билан ҳўлланувчанлиги ошади. Қатлам суюқлигининг ва скелетининг ҳажмий кенгайиши қатламдан олинадиган нефть миқдорини ошишига олиб келади.
Бу омилларнинг барчаси охир оқибатда қатламнинг нефть бераолишлигини ошиши билан якунланади.
Сувнефтга тўйинган қатламга қайноқ сув ҳайдалганда сув ўз иссиқлигини қатламга бериб совийди. Бунга мос ҳолда ҳайдовчи ва олувчи қудуқлар орасидаги қатлам ҳудудини шартли равишда уч ҳудудга бўлса бўлади: 1) қайноқ сувлар; 2) совиган сувлар (қатлам ҳароратидаги сувлар); 3) ҳарорати қатлам ҳароратига тенг бўлган нефтлар (юқори нефтга тўйинган ҳудуд). Шунинг учун нефть аввал қатлам ҳароратидаги сув билан ундан кейин эса қайноқ сув билан сиқилади. Шунингдеқ қайноқ сув ҳайдаш ҳисобига нефть бераолишликни ўсиши асосан ишлатишнинг сувли даврида кузатилади.
Қатламга сув буғини ҳайдашда қатламда иссиқлик тарқалиши ва нефть олиш жараёни иссиқ сув ҳайдашга нисбатан мураккаброқ. Бу ҳолатда қатламда нефтнинг енгил фракциялари парланади ва буғ конденсацияланади.

Назорат саволлари

1. Қатламдаги ҳароратнинг уни ишлаш жараёнида ўзгариш сабабларни тушунтириб беринг.
2. Қатламга таъсир қилишнинг қандай иссиқлик усулларини биласиз?
3. Қатлам ичра ҳаракатланувчи ёниш ўчоғи деганда қандай жараённи тушунасиз?
4. Иссиқ ҳошия усули қандай усул ва унинг афзаллиги нимада?
5. Қатламга иссиқлик ташувчиларни ҳайдаш жараёнини тушинтириб беринг.

Адабиётлар

1. Бойко В.С. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. -М: Недра, 1990. -427.
2. Муравьев В.М. Эксплуатадия нефтяных и газовых скважин. -М.: Недра, 1973. -384с.
3. Муравьев В.М. Спутник нефтяника. -М.: Недра, 1977. -304с.
4. Нефтепромысловая геология. Терминологический справочник справочник. -М.: Недра, 1983. -262с.