Узбекистон республикаси олий ва урта махсус таълим вазирлиги карши мухандислик иктисодиет институти

4 Мавзу: Махсулдор катламни бирламчи очиш технологияси махсулдор уюмга «кириш» усуллари

Кириш усули деганда махсулдор катламда олиб бориладиган бургилаш тартиби ва айнан махсулдор уюмни мустахкамлаш тушунилади. Махсулдор катламга киришни бир неча усуллари мавжуд булиб, уларни асосийси куйидаги 5 та хисобланади:

1-усул. Махсулдор уюмда бургилаш давом эттирилади. Унгача булган юкоридаги катламлар химоя тизмалари билан мустахкамланмайди. Уюм тулик бургилаб булингандан кейин кудукка химоя кувурлари тушурилади ва цементланади.
Кудук ичи билан махсулдор катлам туташтирилиши учун куду перфорация килинади (тешилади) яъни тизмаларни отиш оркали куплаб тешиклар хосил килинади. Кулайлиги: Ишга
тушириш жихатидан оддий, хар кандай махсулдор катлам ва катламчалар билан богланиш мумкин. Бу усулда бургилаш ишларининг таннархи бошка усулларга караганда арзонрок. Нокулайлиги: асосида сув булган бургилаш эритмаси
ишлатганда махсулдор катламни ифлосланиш эхтимоли катта булади.
- бургилаш вактида факат махсулдор катлам эмас балки химоя тизмаси туширилган ораликкача булган масофа ифлосланади.
- ифлосланиш уюмда катта булса, бу уюмни узлаштириш огир кечади, дебит эса потенциал дебитдан кичик булади. Маблаг куп сарфланади.
2-усул. Химоя тизмалари махсулдор катламни шифтига туширилади ва мустахкамланади. Химоя тизмасини диаметридан кичикрок булган бурги танланиб махсулдор катлам бургиланади, уюм очик холатда колдирилади. Бу усулда махсулдор катламга кириш учун уюмдаги шароитларни хисобга олган холда бургилаш эритмасини таркиби ва хоссасини танлаб олиш зарурдир. Кулайлиги: Махсулдор катлам мустахкам тог жинсларидан иборат булса ва факат бир хил суюкликдан ташкил топган булса катлам танланмасдан бургиланади. Нокулайлиги:
- Кудукда катлам суюклиги фильтрацияси кучли булса.
- Катламларни танлаб эксплутация килиб булмайди.
3-усул. Бу усулда бургиланган махсулдор катламга фильт тушурилади. Туширилган фильтр химоя тизмасининг охирги кисмида осилган холатда булади. Фильтр билан тизмадаги оралик пакер билан мустахкамланади.
Бу методда хам юкоридаги усуллар каби кулайлиги ва нокулайлиги мавжуд.
Бу усулнинг фарки шундаки, махсулдор уюм мустахкам булмаган тог жинсларидан иборат булганда ва эксплутация вактида унча мустахкам булмаган кудукларда яхши натижа беради.
4-усул. Бу усулда кудук махсулдор катламнинг шипигача бургиланиб химоя тизмалари туширилади ва мустахкамланади. Химоя тизмасининг диаметридан кичикрок булган тизма танланиб, махсулдор катлам бургиланади. Сунгра эса хвостовик билан махсулдор катлам мустахкамланади. Берилган интервалдаги махсулдор катламлар пефорация киланади.

Бу усуллар бургилаш эритмасининг хоссаси уюмдаги холатга караб танлаболинади (коллектордаги ифлосланишни олдини олиш учун). Кулайлиги: Бу усулда хар хил холатда булган катламчалардаги ва катламлардаги махсулотларни жуда кам харажат килиш оркали кудукдан узлаштириб олиш мумкин.

Кудуклардаги нефтни дебити юкори булади ва кудукларни узлаштириш тезлашади. Нокулайлиги: Кудукнинг тузилиши мураккаблашади.
5-усул. Бу методни 1-методдан фарки шуки кудукдаги махсулдор катламга химоя тизмасининг остки кисми тешик (кувур буйлаб маълум бир ораликкача тешилган). Тизма тушурилгандан сунг махсулдор катламдан юкори кисми цементланади.
Кулайлиги: Перфорация килиш учун кудук остида хеч кандай маблаб сарфланмайди ва вактни куп талаб килмайди. Нокулайлиги: бу усулда у еки бу махсулдор катламни эксплутация килиб булмайди.
1-химоя тизмаси;
2- цементланган оралик;
3-махсулдор катлам;
4-сувли катлам;
5-очик ствол;
6-пакер;
7-фильтр;
8-кудук девори;
9-хвостовик;
10- перфорацион каналлар;

Мавзу 5. Катламни бирламчи очиш учун ювувчи суюкликни таркибини ва хоссасини танлаш.

Махсулдор катламни бургилаш вактидан бошлаб, бургилаш эритмаси катлам билан алокада булади ва коллекторлар ичига сингиб киришга харакат килади. Катламга ювувчи суюкликни кириши бир нечта омилларга сабаб булади:

1. Бургилаш жараенида куп холларда кудук ичида ортикча босим ушлаб турилади. Агар катлам гранулометрик коллекторлардан иборат булса, ортикча босим таъсирида ювувчи суюкликни дисперсли мухити коллекторларга киради, купинча бу химреагентлар ва тузларда мавжуд булган сув. Дисперс фаза заррачалари кудук деворларида тутилиб фильтрация кобигини хосил килади еки катламга кисман 1-2 см кириб, колматация зонасини хосил килади.
Фильтрат таркибида мавжуд булган дисперс фазанинг майин, чангсимон зарралари катламга чукур кириб бориши мумкин. Ортикча босим таъсири остида грануляр катламга фильтратни кириш чукурлиги ювувчи суюкликни сув бера олувчанлиги юкори булса, катламни бургилаб утиш давомийлигига, халка оралигидан чикаетган окимни тезлигига, ортикча босимга, хароратга боглик: ламинар окимга нисбатан турбулент режимида ювувчи суюкликни таъсири катламга сезиларли таъсир этади. Ортикча босим таъсирида ерик говакларга факат дисперс фаза эмас, балки дисперс зарраларни чукур кириши кузатилади.
2. Капиляр кучлар таъсирида остида сувли дисперсион мухит катламга чукур кириб боради ва кудукдаги нефтни сикиб чикаради (чикишга йул куймайди). Юза тортишиши ошиши билан капиляр кучларни таъсири остида сувни кириш чукурлиги ортади.
3. Ювувчи суюклик таркибидаги минераллар катламни минераллашганига нисбатан кам булса, махсулдор катламда осмотик масса алмашинуви хосил булиши мумкин. Катламга ювувчи суюкликни ва уни фильтратини кириши натижасида катлам коллектори хоссаларига салбий таъсири туфайли бургилаш сунгида катламдан суюклик олиш шароити емонлашади. Демак, колматация зонани утказувчанлигини ювувчи суюклик дисперс фазаси зарралари говак каналларни беркитиши натижасида куп марта камайишига олиб келади. Махсулдор катламда деярли хар доим маълум бир микдорда гилли еки шунга ухшаш зарралар мавжуд булиб, улар сувга берилувчандир. Катламга кирган сув фильтратига бу зарралар туйиниб букади, яъни хажми кенгайиб говак каналларни кисман еки тулик беркитади.
Бургилаш жараенида махсулдор катламни очиш учун энг яхши ювувчи суюкликлар булиб, газсимон агентлар ва асосида нефт булган сувсиз эритмалар, шунингдек минерал сув фазали эмульсион эритмалар хисобланади. Махсулдор катламни очиш учун танланадиган ювувчи суюкликлар куйидаги талабларга жавоб бера олиши шарт:
1) ювувчи суюкликни фильтрати-гилли заррачаларни туйиниши (букишига) га йул куймаслиги, жинси гидрофиллиги ошмаслиги ва катлам говакларидаги физик богланган сув микдори ошмаслиги.
2) фильтратни таркиби шундай булсинки, уни катламга кириши натижасида физик еки кимевий таъсирлар окибатида эримайдиган чукинди хосил булмаслги.
3) ювувчи суюкликни каттик фазасининг гранулометрик таркиби, махсулдор катламни говаклик структурасига мос келиши керак; каттик фазалар катламга чукур кириб кетмаслиги учун бургилаш эритмасини ташкил этувчи заррачаларнинг диаметри
1
d₂ > ---- dn умумий каттик фазанинг хажмидан 5% кичик булсин.
3
4) фильтрат чегарасидаги юза тортишиш кучи – углеводород мавжуд катламларда минимал булсин.
5) забой шароитида сув бера олувчанлик, харорат, босим минимал булиши, зичлик ва реологик хосса шундай булсинки, махсулдор катламни бургилаш жараенида дефференциал босим катламда нолга якин булсин.
6) минерализация даражаси ва фильтратни туз таркиби катлам босимга якин булиши лозим, осмотик босим минимал булиши керак.

Бу шароитлар нуктаи назаридан келиб чикиб, махсулдор катламларни очиш учун сув бераолувчанлиги кам булган, ишкорсиз минералли ювувчи суюкликлар, чучук сувли еки ишкорли (УШР билан ишлов берилган) эритмаларга нисбатан яхши натижалар беради.

Кидирув кудуклари иш олиб бораетган хар бир майдонни биринчи кудукларини махсудор катламидан намуна олиб, лаборатория текширишларни амалга оширгандан кейин бургилаш эритмасини аник танлаш имконияти тугилади.
Мавзу 6. Катламни бирламчи очишда атроф-мухит ва мехнат мухофазаси.

Атроф-мухит (атмосфера, тупрок, артезиан ва шифобахш сув манбалари) кудукка отилиш фаввора хосил булиши еки кувур орти бушлигидан флюидларни окиб чикиши, бу катлам флюидлари таркибида олтингугурт, углеводородлар, натрий тузлари, кальций, магний ва бошка элементлар шунингдек ювувчи суюкликларни ташлаб юборилиши натижасида ифлосланиш руй беради.

Атроф-мухитни ифлосланишини бартараф этишга каратилган асосий ташкилий ишлардан бири, кудукдан 100-200 метр шамол йуналиши буйлаб иш бошлашдан аввал, кудукдан чикиши кутиладиган катлам суюклиги учун катта ховуз тайерланади. Ховузга кудукни узлаштириш, синаш, текшириш ва бошкариладиган фаввора жараенида чиккан катлам суюклиги тушиши режалаштирилади.
Айрим холларда, агар бошкариб булмайдиган фаввора (яъни фавворага карши ускуналар мавжуд булмаса, ускуна ишламаса еки ишдан чикканида) хосил булса тезда ер юзаси буйлаб арик (канал) казиб кудукдан окиб чикадиган суюкликни кабул килиш ва кудук юзасидан бир неча юз метр узокликда йигиш тавсия этилади.
Бошка бир фойдали ташкилий ишлардан бири аномал катлам босими юкори булган махсулдор горизонтни (фаввора хосил килган катлам) копламаси юкорисида кувур орти кисмида пакеровка килишдир. Агар пакеровка килиш имконияти булмаса, кувур орти бушлигига цемент эритмаси хайдалиб ички ортикча босим цемент котгунга кадар ушлаб турилади.
Ювувчи суюкликка аралашиб чикадиган газ (факел) да ендирилади еки утилизация килиниб саноат газ йигиш тармогига юборилади.
Агар катлам сувида олтингугурт мавжуд булса, бундай катлам изоляция килиниши ва олтингугурт кушилган суюклик нейтрализация килиниши керак.
Олтингугурт сув билан гранулярли катламни колматация килиш учун самарали стабилизаторлар (масалан, КМЦ-600, карбофен, крахмал) 5-10% ли сувда эрувчан мис, темир, магний, никел еки кургошин тузлари сув ва зарурият тугилса огирлаштирувчи ва гил кукунлари билан ванна килиш таклиф килинади.
Ювувчи суюкликдаги олтингугуртни нейтраллаштириш учун мис еки темир купораси сувли эритмаси кушилади. Йулдош еки табиий газга олтингугурт аралашиб келган вактда бу газлар факел оркали екиб юборилса, у холда енган олтингугурт – олтингугурт газига айланади ва кучли захарловчи газ пайдо булади. Шунинг учун екиб юбориш тармогига юборишдан олдин олтингугурт нейтрализация килинади ва факелга жунатилади.
Нейтрализация килишни усулларидан бири куйидагича амалга оширилади откинга карши ускунанинг чикиш линиясига еки фаввора арматурасини чикиш линиясида сувга эрувчи икки гидрооксидли металлар кушиб юборилади.
Катлам суюкликлари таркибида (углеводород газлари, олтингугурт ва бошкалар) ювувчи суюкликлар таркибидаги айрим химреагентлар (масалан КССБ, хромпик окзил ва бошкалар) еки кудук туби зонасидаги махсулдор катламни утказувчанлигини ошириш учун (тузли кислота) ишлатиладиган реагентлар, одам терисига текканда, нафас олиш органларига, кузга (бугиш) кучли таъсир этади.
Бахтсиз ходисаларни олдини олиш учун кудук атрофида газ даражасини аниклаш ва назорат килиш, атмосферада хосил булаетган захарли газ микдори (белгиланган) рухсат этилган микдордан юкори булмаслигига эътибор бериш керак. Бургилаш майдончасида медикаментлар билан таъминланган аптечка булиши ва бу дорилардан барча ишчилар фойдалана билиш имкониятига эга булишлари керак.
Агар рухсат этилган микдордан газ микдори ошиши кутилса, барча ишчилар противагаз билан таъминланиши, зарур.
Кудукни бирламчи очиш даврида катор ускуналар юкори босим остида булади. Шунинг учун хам бригада ишчилари бу ускуналар билан ишлашни хам назарий, хам амалий узлаштирган булишлари шарт. Масалан, вертлюг бошчасини (агар юкоридаги ускуна булмаса юкори босимли (экран) зулфинли бошкариш кувури) бургилаш сафидан ечиб олиш учун аввал ортикча босим чикариб атмосфера босимига тенглаштирилади; намуна олгичдан (пробоотборник) намунани олиш учун, махсус мослама ердамида олинади, чунки намуна олгичдан юкори босим сакланиб колган булади.

Мавзу 7. Кудук конструкциясини лойихалаш.

Кудук узок муддатли капитал курилиш булиб хисобланади. Шунинг учун конструкцияни мустахкам, барча утказувчан тог жинсларини герметик ажралишини таъминлай оладиган, бургилаш жараенида лойихадаги чукурликкача боришини ва геологик вазифаларни ва бошка текшириш ишларини хал этила оладиган булиши, конни ишлатишни барча боскичларида ишлатиш режимини олдиндан лойихалаш, ер остини ва атроф-мухитни ифлосланишдан мухофаза килиш конунларига риоя килиш. Шу билан биргаликда кудук конструкцияси иктисодли булиши лозим.

Кудук конструкциясини танлашда куплаб омиллар таъсир килади: кудукларни вазифаси (максади) (кидирув, эксплутацион, хайдовчи ва бошкалар), лойихавий чукурлиги, геологик тузилиш хусусиятлари, тог жинсларини мустахкамлиги, босимни ютилиш индекси ва катлам босимини аномал коэффициентининг чукурлик ошиши билан узгариш характери, катлам суюклигини таркиби, кудук юзасини холати (куруклик, сув хавзаси) , кудукни профили, бургилаш усули ва давомийлиги, бургилаш технологиясини тараккий этганлиги, махсулдор катлам кириш усуллари, бургилаш ва эксплутация жараенида харорат режими, кудук дебити ва эксплутация усуллари турли стадиялар учун, ишлатиладиган ускунани мукаммаллик даражаси, мухандис техник ишчиларни квалификацияси ва бошкалар.
Кудук конструкциясини лойихалаш демак бу коннинг аник бир шароитидан келиб чиккан холда кудукни химоя кувурларини сони , тизмаларни катталиклари (диаметри, хар бир тизмани тушурилган чукурлиги) , хар бир тизмани бургилаш учун бургининг диаметри, цементни баландлиги ва махсулдор катламга кириш усулини танлаш. Бу вазифани ечиш жараенида купинча кудук конструкциясини бир нечта варианти хосил булади.
Бу вариантларни ичидан шундай битта вариант танланиши лозимки, бу вариант кудук олдида турган вазифани минимум харажат билан бажара олиши керак.
7.1. Химоя кувурлари сонини ва уларни тушириш чукурлиги танлаш.

Кудук конструкциясини лойихалашни бошлаш, чукурлик ортиши билан катлам босимини аномаллик коэффициенти ва босимни ютилиш индекси графиги тузишни тавсия этилади. Бу графиклар ердамида биринчи вариантни килувчи конструкцияни.

k_a ≤ _o < k_n – шарт оркали амалга оширилади. Агар бургилаш жараенида остда етувчи ораликлар учун нисбий зичлиги юкори булган ювувчи суюклик ишлатилганда, юкорида етувчи бирор катлам бу ювувчи суюкликни ютса еки ювувчи суюкликни зичлиги остки оралик учун кичик килиб танланганда юкорида етувчи бирор катламда суюклик окими тезлашиш руй бериши мумкин. Бунинг учун юкори катлам учун ювувчи суюкликни шундай танлаш зарурки, юкорида етувчи катламларда ютилиш хам, суюклик окими хам, хосил булмаслиги керак, сунгра юкори катламларга химоя кувурлари туширилади, яъни изоляция килинади.
Изоляция килишни энг кенг таркалган усули – химоя кувури туширилган кувур орти бушлиги котувчи эритма билан тулдирилади.
Масалан, бургилаш ишлари лойихаланадиган N районда аномаллик коэффициенти k_a ва босим индекси k_n ни узгариш характери куйидаги 4-расмда курсатилган.
Катлам босими аномаллик коэффициенти (1), босимни ютилиш индекси (2), ювувчи суюкликни нисбий зиялиги (3) кудук конструкциясини вариантлари (унгда) графиги.
Бургилаш жараенида тахминан 350 м чукурликкача зичлиги 0,98 дан кам булмаган ювувчи суюкликни ишлатиш мумкин, 2250 м чукурликкача _о = 1,10 дан кичик булмаган. 400-700 м ораликда жойлашган утказувчан горизонтдан суюклик окими руй бериши мумкин. 2250 м дан юкори булган ораликни бургилаб утишда _о≥1,5 булиши тавсия этилади, чунки 2370 м чукурликда суюклик окимини хосил булиши руй бериши мумкин булган объект копламаси бор. Лекин бундай суюкликни 0-350 м ва 900-1000 м ораликда тог жинсларида ютиши кузатилади. Бундай мураккабликларга йул куймаслик учун 2200 м чукурликкача химоя тизмаси тушириш максадга мувофикдир. Юкори ораликлар изоляция булади ва факат шундан кейин _о = 1,6 гача ювувчи суюкликни нисбий зичлиги оширилади. Юкоридагиларни солиштириб, шундай келишимиз мумкинки, берилган холат учун кудукка учта (3б) химоя тизмасини тушуришга тугри келади.
Кудук конструкциясини биринчи варианти шундай булади.

4-расм.
Айрим холларда бургилаш даврида мустахкам булмаган тог-жинслари, мураккабликлар, шу даражада жадаллашадики, химоя кувури тушурилмасдан булак имконияти йук. Масалан бир урганадиган холат учун 1600-1640 м чукурликда пластик гилли катламлар булиши кузатилади.

Шу конни бургилаш, бургилашни тажрибага асосланган холда рухсат этиладиган катталигига риоя килиш зарур. Агар ювувчи суюклик кичик сув бера олувчанликка ва унинг зичлиги 1900 кг/м³ дан кичик булмаса кудукни куриш жараени мураккаблашмайди. Аммо бундай зичликдаги суюклик куплаб горизонтларда ютилади. Шунинг учун биринчи вариант конструкциясига куйидагича узгартириш киритамиз: биринчи химоя кувурини 1550 м чукурликкача тушириш; 1680 м гача булган чукурликка, пластик каталм иккинчи химоя тизмаси «хвостовик» (думча) билан изоляция килинади. (3-в) юкори ораликларни бургилаш вактида _о≈ 1,15 булган пластик гилли катламларда _о≥1,9, ундан пастга ундан хам енгил булган _о≈1,6 эритма ишлатилади.
Кудукни лойихалаш жараенида бургилаш усулини, бургилаш технологиясини даражасини ва кудук стволини профилини хам кандай даражада булишини хисобга олиш керак. Чунки бургилаш мобайнида химоя кувурлари бургилаш кувурлари ва кулфларини хамда бургини тегишли натижасини емирилади.
Агар кондуктор еки оралик химоя тизмаларига фавворага карши ускуналар урнатилиши лозим булса, у холда бу тизмаларни тушириш чукурлигини, айнан излов кидирув ва газли кудуклар учун кудукда откин руй берган вактда превентор епилганидан кейин кудукда хосил буладиган энг юкори босимли хисобга олиш максадга мувофикдир. Демак тушириладиган химоя тизмани чукурлиги яъни бошмоги катламни гидроерилиш оралигидан чукурда булиши лозим.
Махсулдор катлам канча чукурликда етса ундаги катлам босими юкори булади, кувур ичидаги ортикча босим хам юкори булади, привенторни епиш эхтиежи булса тизма ичидаги ортикча босим ошиб кетиши катта диаметрли химоя кувурини ишдан чикишига олиб келади. Шунинг учун, агар юкори ораликлар катта диаметрли булса махсулдор катламни очишда хосил буладиган юкори ички ортикча босим химоя тизмаларини зарарланмаслиги учун, кудукни юкори участкасида кушимча мустахкамлиги буйича чидамли булган химоя кувурлари билан епилади. Демак, одатда юкори ораликлар бир нечта химоя кувурлари билан епилади.

7.2. Бургини ва химоя кувурлари диаметрини танлаш.

Эксплтуацион химоя тизмасини диаметри, катламни эксплутация килиш давридаги кутиладиган жами суюклик (нефт+газ+сув) дебити ва шу химоя ичига тушириладиган ускуналарни улчамларидан, кудукни чукурлигидан келиб чиккан холда танланади.

Эксплутацион химоя кувурини ички диаметри, ишлатиш даврида ускуналарни белгиланган чукурликкача тушириш, ерости ва капитал таъмирлаш ишларини имкониятга эга булиши керак.
Куйидаги жадвалда эксплутацион химоя кувурлари диаметрини танлаш курсатилган.

Нефтли кудуклар учун.

Жами дебит, м³/сут 40 40-100 100-150 150-300 300.

Эксплутацион тизмани
Тахминий диаметрлари, мм 114 127-140 140-146 168-178 178- 194

Газли кудуклар учун.