I bob. Neft konlarini tabiiy rejimlarda ishlash

Barqaror rejimlar usulida kompressor qudug'ini tadqiq etish. Kompressor qudug'i, odatda, AzNII usulida tadqiq etiladi, ya’ni ishchi agenti sarfini o'zgartirish orqali o'lchovlar olib boriladi. Tadqiqotlar natijasida indikator chizig'ini chizish va ko'targichning optimal rejimini belgilash talab qilinadi.
Gaz qudug'ini tadqiq etishda quduq ishining bir necha rejimlarida quduq usti va halqa qismi bosimi hamda gaz mahsuloti (mV x sut) o'lchab boriladi. Kuzatish va o'lchash natijalari jadvalga kiritiladi^[4].
Gaz oqimi darajali tenglamasining analitik ifodasi, quduqning potensial mahsulot miqdorini aniqlash va indikator chizig'ini chizish talab etiladi:
Suyuqlik elastik rejimli harakati sharoitlarida quduqni foydalanish uchun ishga tushirish, quduqqa suyuqlik harakati qatlam deformatsiyasi potensial energiyasidan va quduq tubi atrofidagi suyuqlikning energiyasidan boshlanadi. Keyin qatlamning uzoqroq joylashgan fazasining energiyasidan harakat yuzaga keladi.
Rejimlar soniga mos ravishda tenglamalar sistemasi tuzilib, bu tenglamalar yechimida daraja ko'rsatkichi n — aniqlanadi. O'rtacha nur aniqlanib, har bir tenglama uchun mahsuldorlik koeffitsiyenti К va uning o'rtacha qiymati hisoblanadi.
Yuqoridagi tenglamaning hamma parametrlari (p_qat; p_{qud. tubi}; К va n) aniqlangach, nisbatan past quduq tubi bosimlarida (p_qud.tubi= 0 gacha) gaz mahsulot potensial miqdorgacha hisoblanadi. p_qudtubi=0 bo'lganda, quduq absolut erkin mahsulot miqdoriga ega bo'Iadi. Amaliy ko'rsatkich va hisobdagi ma'lumotlarga asoslanib, indikator chizig'i chiziladi. Bu chiziqning ekstrapolyatsiya chegarasi ruxsat berilgan depressiya doirasida bo'Iadi. Bir hadli V =K (p₂ - p_qud.tubi) tenglama taxminiy natijalarni beradi, chunki bu tenglamada quduq tubi qisniida gaz sizilishining chiziqli rejimi buzilishi hisobga olinmagan. Quduq tubida gaz sizilishining fizikaviy sharoitlari I.A.Charniy va Ye.M.Minskiy tenglamalari orqali ifodalanishi mumkin^[3].
Qatlam bosimining tushishida siqilgan suyuqlik hajmi kengayadi, qatlam materialining kengayishi hisobiga esa g‘ovak muhit hajmi qisqaradi. Bulaming hammasi qatlamdagi suyuqlikni siqib quduqqa tushirish imkoniyatini hosil qiladi.
Suyuqlikning hajmiy elastik deformatsiya koeffîtsiyentlari va qatlam jinslari juda kichik boisa ham, lekin qatlam hajmlari va uning flyuidini to‘yintiruvchilar juda katta boiadi. Shu sababli qatlam elastikligi va suyuqligi hisobiga qatlamdan olinadigan suyuqlik hajmi anchagina boiishi mumkin.
Qatlamdagi neft va gaz zaxiralari hisobida, neft konlarini ishlanishini loyihalashtirishda va ishlanish protsessining o‘zida qatlam hamda suyuqlikning elastiklik xossalari hisobga olinadi.
Agar qatlam energiyasining ustuvor formasi bo‘lib, qatlam elastiklik deformatsiyasi va siqilgan suyuqlik manbai bo‘lsa, bu qatlam rejimini elastik deb ataymiz.
Qatlam energiyasining ustuvor formasini uning ishlanish protsessidagi qatlam rejimi aniqlaydi.
Ba’zi hollarda quduq tubiga oqim kiradigan suyuqlik iste’mol zonadan qatlamga keladigan suv bosimi hisobiga saqlab turiladi. Unda qatlam rejimi elastik suv bosimli deyiladi. Elastik rejimning ikkinchi xil ko‘rinishi bo‘lib yopiq elastik rejim hisoblanadi.
Hamma tomondan yopiq qatlam «ushlagichlar»da neft yotqiziqlari uchraydi. Neftli yotqiziqlardan uncha katta bo’lmagan masofalarda mahsuldor qatlam yo tiqiladi yoki tashlamalar bilan ekranizatsiyalangan (qoplangan) bo‘ladi. Bunday yotqiziqlar ishlanishining boshlang‘ich paytida (qatlam bosimi to‘yinganlik bosimidan kichik bo’lmagunga qadar) filtratsiyali yopiq elastik rejim vujudga keladi^[2].
Neft konlarini ishlanish protsessida, elastik rejim namoyon bo‘lishining xarakterli xususiyati bo‘lib, quduq ishlay boshlashidan keyingi qatlam bosimining taqsimlanishidagi protsessining uzoq muddatligi yoki quduqdan olinadigan suyuqlik haroratining o‘zgarishi hisoblanadi. Bunda qatlamdagi qovushoq suyuqlik filtratsiyasida juda katta qarshilik kuchlarining paydo boMishining bogiiqligi bilan ko‘rsatish mumkin.
Agar qatlamning k o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti qancha katta bo‘lsa, nobarqaror protsesslar shunchalik tez bo‘lib o‘tadi. Agar pi suyuqlikning qovushoqlik, ßc hajmiy elastiklik va ß qatlam elastiklik koeffitsiyentlari qancha katta bo‘lsa, nobarqaror protsess shunchalik sekin bo‘lishi kuzatiladi.
Elastiklik rejim nazariyasi bilan 1940-yillarda Masket, Shilsuiz, Xerst, Tseys va Jekoblar shug‘ullanganlar.
Lekin ular qatlam elastiklik hajmini hisobga olmaganlar. Elastiklik rejimi nazariyasi to‘liq V.N.Shelkachev tomonidan o‘rganilgan.
Qatlamdagi suyuqlik elastiklik zaxirasi deb, qatlam hajmiy elastikligi va uni to‘yintiradigan suyuqlik hisobida bosimni tushirish bilan qatlamdan olinadigan suyuqlik miqdori tushuniladi^[1].
Suyuqlik va qatlamning hajmiy elastiklik deformatsiya koeffitsiyentlari kichik bo‘lsa ham, lekin qatlam hajmlari katta bo‘ladi. Shuning uchun qatlamdagi suyuqlik elastiklik zaxirasi anchagina bo‘lishi mumkin.
Qatlam bosimi pasayishida tabiiyki, suyuqlik elastiklik zaxirasi kamayadi, bosim oshishida esa unda suyuqlik elastiklik zaxirasining to‘planishi sodir bo‘ladi.
Qatlamdagi suyuqlikning elastiklik zaxirasini quyidagicha hisoblash mumkin.
V qatlamda hajm elementini ajratib olamiz deb faraz qilaylik. p₀ boshlang‘ich bosimda. V₀ qatlam hajm elementini to‘yintiradigan suyuqlik hajmi V_oc bo‘lsin. Suyuqlik elastiklik zaxirasini uning boshlang‘ich qatlam bosimida o‘lchanadigan hajmi bo‘yicha aniqlaymiz. Qatlam har bir nuqtasidagi bosimlar p kattalikka o‘zgarganda V₀ qatlam hajmi ichidagi suyuqlikning elastiklik zaxirasi o‘zgarishini V₃ deb belgilaymiz. U holda va formulalarga asosan
V,=ß_cV_cAP + ßFV₀P
formulani hosil qilamiz. V₀ qatlam hajm elementini to‘y intirad igan suyuqlikning boshlang‘ich hajmini hisobga olib quyidagiga ega bo’lamiz:
V =mV₁„
yerda, m - qatlam g‘ovakligi.
Elastiklik rejim nazariyasida ikki parametr juda katta rol o‘ynaydi: 1. Qatlam hajmiy elastikligi koeffitsiyenti
ß^* = mß_c + ß_F
bu yerda, ß_c va ß_F - mos ravishda suyuqlikning va g‘ovak muhitning siqilish koeffitsiyentlari. ß^* koeffitsiyent son jihatidan qatlam bosimini bir birlikka o‘zgarganda qatlamning birlik hajmidagi suyuqlik elastik zaxirasining o‘zgarishiga teng bo‘ladi.
Elastik qatlamdagi elastik suyuqlikning nobarqaror filtratsiya protsesslarini tadqiqot qilish uchun qatlamdagi bosim p ( x, y, z, t) taqsimlanishi qonuniyatini hosil qilish kerak. Buning uchun mos keladigan boshlang‘ich va chegaraviy shartlarda tenglamani integrallash kerak. Bir o‘lchamli oqimlar uchun p’ezoo‘tkazgich tenglamasining sodda aniq yechimlarini qarab chiqamiz.
Holat. Qalinligi h va eni B o‘zgarmas bo‘lgan yarim cheksiz gorizontal qatlamda boshlang‘ich qatlam bosimi har vaqt o‘zgarmas va pk ga teng bo‘lsin. Galereyada (x=0 da) bosim bir onda p_g gacha pasaytirilgan va keyinchalik o‘zgarmas (ya’ni p_g=const) qilib ushlab turiladi. Uzoqlashgan nuqtalarda (x>0) bosim vaqtning istalgan momentida pk ga teng bo‘ladi. Qatlamda elastik suyuqlikning nobarqaror to‘g‘ri chiziqli - tekis oqimi hosil bo‘ladi.
Quduqni ishga tushirish bilan kechadigan qatlam ochilishida, quduqni hamma tomonida sodir bo’lgan ta’sirlaming tarqalishi qatlam ta’sirlanishiga olib keladi. Ta’sirlantiruvchi quduq qatlam bosimining qayta taqsimlanishi protsessining sodir bo‘lish manbai boiib hisoblanadi^[3].
Juda uzun gorizontal elastik qatlam va yagona quduq bilan ish ko‘rishimizda, undagi suyuqlik harakatining nuqtaga oqib kirishini (haydaydigan quduq holatida) yoki nuqtadan oqib chiqishini (chiqaradigan quduq holatida) tekis radial deb modellashtirish mumkin.
Suyuqlikning nobarqaror tekis radial harakatidagi qatlam bosimining qayta taqsimlanish protsessini qaraymiz. Radial simmetriyadan, qatlamning istalgan nuqtasidagi bosim ikki o‘zgaruvchining funksiyasi (nuqtadan oqimgacha boigan r maso fa va t vaqt) bo‘lishi kelib chiqadi:
p=p(r,t)