Қудуқларни фаввора ва газлифт усулларида ишлатиш учун жиҳозлар

Қудуқларни фаввора ва газлифт усулларида ишлатиш учун жиҳозлар


1. Газ суюқлик аралашмасини қудуқдан кўтарилиш асослари

Нефт қазиб олишни асосий масалаларидан бири суюқликни ер устига (сиртга) олиб чиқишдир. Нефт газсуюқлик аралашмаси ҳамма усулларда ҳам ер устига НКҚ (насос компрессор қувур) лари орқали олиб чиқилади ва газсуюқлик аралашмасини қудуқдан кўтаришда, босимни ўзгариши натижасида, суюқликдан газ ажралиб чиқади.

Қатламдан нефтни қазиб олиш усули қатлам босимига, нефтнинг физик хоссаларига, маҳсулдор қатламнинг коллектор хоссаларига боғлиқ бўлиб, қуйидагиларга бўлинади.
1. Фаввора усули – нефт ер устига табиий қатлам босими энергияси таъсирида кўтарилади.
2. Газлифт усули – қудуққа ҳайдаладиган газ энергияси ҳисобига кўтарилади.
3. Насос ёки механизация усули – нефт насослар ёрдамида кўтарилади.

• 
  дастгоҳ – тебратма узатмали насослар;
  
• 
  электр марказдан қочма (ЭМҚН) насос;
  
• 
  винтли насос;
  
• 
  гидравлик поршенли насос.
  

2. Қудуқларни фаввора усулида ишлатиш

Нефт қудуқларининг фаввораланиши гидростатик напор ёки сиқилган газ энергияси ҳамда тоғ жинсини сиқилган энергияси ҳисобига амалга оширилади.

Қудуқ тубига нефт оқими қатлам ва қудуқ тубининг босимини фарқи ҳисобига оқиб келади. Қудуқ устунининг босимини қиймати, қатлам босимидан кичик бўлганда қудуқ фаввораланади.
Уюм ишининг режимига боғлиқ ҳолда қудуқда фаввораланиш гидростатик босим ёки эриган газ энергияси ёки бир вақтда тоғ жинсларининг сиқилиш энергияси ҳисобига содир бўлади.
Қудуқларни фаввораланишида кўпинча нефт таркибидаги газ ва газнинг ўзи асосий рол ўйнайди. Газ қатлам шароитида нефтнинг таркибида эриган ҳолатда бўлади, қатламдан қудуққа бирга ҳаракатланади. Бундай қудуқларни ўзлаштиришда газ насос – компрессор қувурининг чуқурлиги, нефт ва газнинг тўйиниш босимини чегарасидан пастга тушиши билан газга айланади ва кўтариш вазифасини бажаради. Бунда фаввораланиш гидростатик напор ва сиқилган газ энергияси ҳисобига қудуқни юқори қисмида содир бўлади. Босим тўйиниш босимидан паст бўлганда нефт таркибидан газ пуфакчалари ажралиб чиқади.
Газ пуфакчалари юқорига кўтарилганда босим пасайиб боради, натижада пуфакчалар ҳажми кенгаяди, нефтни зичлиги камаяди ва натижада газсуюқлик устунининг қудуқ тубига берадиган босими камаяди, қудуқ фаввораланишни бошлайди. Гидростатик босим таъсирида қудуқни фаввораланиши, қайсики қудуқ усти босими Р_қ.у > Р_туй тўйиниш босимидан катта бўлганда бошланади.
Бундай шароитда газ нефтни таркибида эриган ҳолда бўлади, қудуқ тубини босими ҳар хил суюқлик устуни босими каби аниқланади.
(2.1)
бу ерда: – қудуқ туби босими, МПа;
Н – қудуқ чуқурлиги, м;
ρ – суюқлик зичлиги, кг/м³;
g – эркин тушиш тезлиги, м²/с²;
– суюқлик ҳаракатида қудуқда ишқаланиш туфайли
босимни йўқотилиши, МПа;
- қудуқ устидаги қарши босим, МПа.
Босимни ишқаланишга йўқотилиши Дарси-Вейсбах формуласи ёрдамида аниқланади.
(2.2)
бу ерда: λ – гидравлик қаршилик коэффициенти;
d – насос компрессор қувурини диаметри, м;
– кўтарувчи қувурлардаги суюқликни ҳаракат тезлиги, м/с;
L – кўтарувчи қувурнинг узунлиги, м.
λ – ни сонли қиймати кўтарувчи қувурни ғадур-будурлигига ва Рейнольдс сонига боғлиқ ҳолда аниқланади.
бунда (2.3)
бунда (2.4)
Бу ерда: – суюқликни кинематик қовушқоқлиги, м²/с.
Қудуқ туби босими қудуқ тубига оқиб келадиган оқимни асосий тенгламасидан аниқланади.
(2.5)
Бу ерда: Q – қудуқ дебити м³/кун;
K – маҳсулдорлик коэффициенти, м³/(кун, МПа);
– қатлам босими, МПа;
n – қатламни қудуқ туби зонасида суюқликни сизилиш
режими кўрсаткичи.
Юқоридаги (2.2) ва (2.5) тенгламаларни (2.1) тенгламага қўйиб, қудуқ усти босимини аниқлаймиз.
(2.6)
Агарда фаввора қудуғини усти ёпиқ бўлса, қудуқ туби босими қатлам босимига тенг бўлади.
(2.7)
Қудуқларни фаввораланиши асосан гидростатик напор энергияси ва нефтни таркибидаги газни кенгайиш энергияси ҳисобига содир бўлади.
Бунда фаввораланиш шарти қуйидагича.
(2.8)
Тўйиниш босими – гача бўлган оралиқда бир фазали суюқлик ҳаракатланади (газ нефтда эриган) ва ундан юқори босимда икки фазали оқим (суюқлик ва газ) ҳаракатланади.
Газ суюқлик оқимни кўтарилиш жараёнини қуйидаги қурилма ёрдамида тасвирлаш мумкин. Қурилма иккита бир-бирига туташ бўлган ва идишлардан иборат (2.1-расм). Улардан биттаси – га иккита а₁ ва а₂ – қувурлар туширилган. II – II сатҳни кўтариш учун тирсакка суюқлик қўйилади. – қувурга сиқилган газ юборилади, газни (ҳавони) V – миқдори ва босими – қувурча учида шундай танланадики, тўхтовсиз берилган Q – ҳажмдаги суюқлик – тирсакда доимий I – I – сатҳда ўзгармас қолсин. Бунда а₁ ва а₂ қувурчаларда ва туташ идишларда аралашма ҳаракатининг барқарор жараёнига эришилади.

2.1-расм. Газ суюқлик кўтаргични таъсир этиш схемаси.
Бошланғич моментда а₁ – қувурча орқали газ берилганда пуфакчалар суюқлик орқали сакрайди, у II – II сатҳни усти орқали оқиб тушмайди.
Газ аниқ бир сарфга етганда аралашма юқори сатҳгача кўтарилади, суюқликни ошиб оқиши содир бўлмайди. Газнинг бундай сарфи q = f(V) графикнинг бошланғич нуқтасига мос келади (2.2-расм).
Бунда газ пуфакчаларининг суюқлик устуни орқали силжиши кузатилади. Қувурда суюқлик ва газ пуфакчаларининг ўзаро бир-бирига қарши курашиш ҳолати содир бўлади. Газни бериш сарфи кучайтирилгандан кейин, бошланишида суюқлик сарфи ўсиши билан газсуюқлик аралашмасини ҳаракат олиши ва ишқаланиши сабабли, босимини йўқотилишининг ошиши билан суюқлик сарфи камаяди. Натижада суюқлик сарфининг Q – V – ҳажмга боғлиқ графиги келтирилган ва боғланишга эга бўлади (2.2-расм).

2.2-расм. Суюқлик сарфини газ сарфига, лифт диаметри d – га ва босим градиент ξ-га боғлиқлиги.

Босим градиенти
(2.9)
бу ерда: h – қудуқнинг ишлатиш режими барқарор бўлганда лифтни (кўтаргични) суюқликни сатҳнинг ичига ботирилиш (ботиш) чуқурлиги, м;