Neft ob’ektlarini ishlashda suv bostirish metodlari

|
Neft ob’ektlarini ishlashda suv bostirish metodlari
|
bet | 3/9 | Sana | 29.05.2024 | Hajmi | 74,28 Kb. | | #256921 |
Bog'liq KURS ISHI Neft ob’ektlarini ishlashda suv bostirish metodlari
Tabiiy suv bostirish. Uyumni ishlatishning bunday usuli qatlamning to’liq hajmi bo’yicha uyumni energiya bilan ta’minlash imkoniyatiga ega bo’lgan kuchli tabiiy suv bosimli sistema mavjud bo’lganda samara beradi. Bunday hollarda qatlamning kollektorlik xususiyatlari (ayniqsa o’tkazuvchanligi) yuqori bo’lishi, o’zi yaxlit, suyuqlik o’tkazmaydigan qatchalar bilan bo’linmagan bo’lishi kerak. Tabiiy suv bostirishning samaradorligi asosan neftning qovushqoqligiga bog’liq. Agar qatlam sharoitidagi neft qovushqoqligi 30-40 mPa·s atrofida bo’lsa, suv bostirish yaxshi natijalar bermaydi. Chunki qatlamda suv neftni turg’un front bo’ylab siqib chiqara olmaydi; o’z navbatida haydalgan suv qatlamning o’tkazuvchan qatchalari orqali siljib, uyumning asosiy hajmi esa ishlatilmay qoladi. Neft va suv qovushqoqligi nisbati μ0=5÷6,( μn/ μs= μo), neftning harakatchanligi (kx/μ) 0,2·10-12 μ2/mPa·s dan kam bo’lmasligi lozim. Bunday hollarda tabiiy neft bera olishlik koeffitsientining eng yuqori qiymatiga erishiladi – 0,6-0,7 gacha, ba’zan 0,8 (Rossiya Federatsiyasining Oktyabr konida XVI qatlam va b.).
Uyumni ishlatish chog’ida ishlatish quduqlari qatori neftlilik chegarasiga parallel joylashtiriladi, bunda birinchi to’rt qatorning tashqi tomonidagi ishlatish quduqlari samarali ishlaydi. Agar uyum o’lchami katta bo’lib, burmaning har bir qanotiga to’rt qatordan ko’p ishlatish quduqlarini loyihalash imkonini bersa ham, barcha quduqlar baravar ishlagandagi samaradorlik neftlilik chegarasidan eng uzoqda joylashgan qatorlarda kam bo’ladi, samaradorlikni oshirish uchun esa qatlamga qo’shimcha energiya kiritish kerak bo’ladi. Bunday holat to’rtinchi qatordagi quduqlar chekka suvlarning tabiiy bosimini to’sib qo’yishi natijasida yuzaga keladi.
Chegara tashqarisiga suv bostirish. Suv bostirish usullarining bir turi bo’lib, haydash quduqlari mahsuldor qatlamning tashqi neftlilik chegarasidan ma’lum masofada joylashtiriladi. Bunday suv bostirish usuli nisbatan bir xil geologik tuzilishdagi, kengligi kichik, neftining qovushqoqligi past va o’tkazuvchanligi yuqori bo’lgan qatlamlardagi uyumlar uchun alohida yoki yirik uyumlarni ishlatishda chegara ichra suv bostirish usuli bilan birga qo’llaniladi. Uyumni ishlatishning bu sistemasi dastlab 1948 yilda Rossiya Federatsiyasining Tuymazin konida devon davri (D1 va D2) qatlamlarini sanoat miqyosida ishlatishda qo’llanilgan. Keyinchalik chegara tashqarisiga suv bostirish sistemasi Zolniy, Ovrag, Bavlina, Shkapova va b. konlarda ham joriy etildi. Uyumni ishlatishning bu usuli bilan tabiiy suv bostirish usuli orasida umumiylik mavjud bo’lib, ikkinchi usul birinchisidan faqat qatlamning suvli qismida neftlilik chegarasi bo’ylab qazilgan maxsus haydash quduqlari mavjudligi bilan farqlanadi (rasm). Hozir neft uyumini ishlatishda chegara tashqarisiga suv bostirish amaliyotda keng qo’llaniladi. Bunda haydash va ishlatish quduqlari neftlilik chegarasi bo’ylab halqasimon qatorlar ko’rinishida joylashtiriladi. Uyumni ishlatishning bunday sistemasi platformada joylashgan yassi strukturalardagi maydoni kichik uyumlarni ishlatishda samarali hisoblanadi. Chegara tashqarisiga suv bostirish yo’li bilan uyumni ishlatish sistemasini chegara tashqarisidagi maydonning neft olish zonasi bilan gidrodinamik bog’liqligi yaxshi bo’lganda qo’llash maqsadga muvofiq.
Chegara tashqarisiga suv bostirish metodini amaliyotda qo’llash oblasti xuddi tabiiy suv bostirish oblastidagi kabi sabablarga muvofiq chegaralangandir, chunonchi: neftlilik maydonining kengligi 5 km gacha bo’lganda burmaning har bir qanotiga quduqlarni uch qatordan ko’p qilib loyihalash mumkin, bunday hollarda chegara tashqarisiga haydalgan suv markaziy quduqlarni energiya bilan ta’minlay olmaydi. Odatda uyumning eng chekka qismlari yuqori mahsuldor hisoblanadi. Kengligi 4-5 km dan katta bo’lgan uyumlarda chegara ichra suv bostirish yaxshi natija beradi.
Chegara tashqarisiga suv bostirishning samaradorligi qatlamning tabaqalanishiga, shuningdek, ushbu sistemaning muvaffaqiyatli qo’llanilishi mahsuldor qatlamning bir tarkibliligiga ham bog’liq. I.P.CHalovskiyning fikricha, chegara tashqarisiga suv bostirish quyidagi hollarda foydali hisoblanadi:
a) qatlamning kollektorlik xususiyatlari nisbatan yuqori – 0,2·10-12 m2 bo’lganda;
b) neft va suv qovushqoqligi nisbati kichik – 3 gacha bo’lganda;
v) neft harakatchanligi 0,2·10-12 m2/(mPa·s) dan yuqori bo’lganda.
Uyumni ishlatishning chegara tashqarisiga suv bostirish metodining samaradorligi asosan qatlamga haydalayotgan suyuqlik hajmining qatlamdan olinayotgan suyuqlik hajmiga nisbati bilan aniqlanadi: suyuqlik kam haydalganda suv bostirish jarayoni kam samarali bo’ladi; agar qatlamga suyuqlik ortiqcha haydalsa, u holda suv chegara tashqarisiga oqib ketadi va bu jarayon ham kam mahsuldor hisoblanadi (ko’pincha suyuqlik haydash samarasi 20-50% bo’ladi).
Haydash va ishlatish quduqlarini to’g’ri joylashtirish ham muhimdir. Ishlatish quduqlarini neftlilik chegarasidan birmuncha uzoqlashtirish maqsadga muvofiq, haydash quduqlarini esa undan taxminan haydash quduqlari oralig’idagi masofaning yarmiga teng keladigan masofaga joylashtirish kerak. SHuning uchun boshlang’ich neftlilik chegarasini aniq belgilash juda muhimdir.
Chegara bo’ylab suv bostirish – qatlam bosimini bir me’yorda saqlab turish uchun uyumning neftli qismiga chegara bo’ylab suv haydaladi.
Bu metod qatlamning chegara tashqarisidagi suvli qismining o’tkazish imkoniyati past yoki qatlamning suvli va neftli qismlarini o’zaro gidrodinamik aloqasi yomon bo’lganda qo’llaniladi. Bunday hollarda haydash quduqlari qatlamning suv-neftli qismida neftlilikning ichki chegarasi bo’ylab joylashtiriladi. Uyumni ishlatishning bunday sistemasi dastlab V.S.Malik-Pashaev tomonidan Ozorbayjon Respublikasining dengiz qismi konlaridagi kirmakin suv osti svitasida qo’llanilgan.
Neftlilik chegarasidagi qatlamning o’tkazuvchanligining yomonlashuvi biokimyoviy jarayonlar ta’siriga hamda eritmadagi mineral moddalarning cho’kishiga sabab bo’ladigan temperatura sharoitlarining o’zgarishiga bog’liq. SHu sababli uyumning chekka qismlarini va qatlamning chegara tashqarisidagi zonasini geologik nuqtai nazardan o’rganish muhim vazifalardan hisoblanadi.
Chegara ichra suv bostirish – neft qatlami (uyumi)ga suv yuborish orqali qatlam bosimini bir me’yorda saqlash metodi. Chegara tashqarisiga haydalgan suv konning markaziy qismidagi neft zaxiralarining kattagina qismini o’rab oladi, shu sababli chegara ichra suv bostirishni loyihalash zarur, aks holda ko’p sonli haydash quduqlarini burg’ilash lozim bo’ladi, neftni chiqarib olish sur’ati boshlang’ich olinadigan zaxiralarning 2,5% dan ko’p bo’lmaydi, bunday hollarda suvning katta qismi neftlilik chegarasining tashqarisiga oqib o’tadi, shu sababli suyuqlik haydash zonasini boshqa joyga ko’chirish ehtiyoji tug’iladi. Chegara ichra suv bostirish dastlab 1952-55 yillarda Rossiya Federatsiyasidagi Romashkino konida A.P.Krilov tomonidan qo’llanilgan. Bu metodda neftlilik chegarasi ichida joylashgan haydash quduqlari orqali suv haydaladi. Uyumni ishlatishning bunday sistemasi chegara tashqarisidagi va chegara bo’ylab joylashgan zonalardagi qatlamning o’tkazuvchanligi yomon va neftlilik maydoni juda katta bo’lganda qo’llaniladi, bunda faqat chegara tashqarisiga suv bostirish bilan chegaralanib bo’lmaydi.
Chegara ichra suv bostirish neft uyumini ayrim maydonlarga, bloklarga va uzunchoq bo’laklarga bo’lib, mustaqil ishlatishda keng qo’llaniladi. Uyumni ishlatishning bu metodi neftli hamma maydonni bir yo’la samarali ishlatish imkonini beradi. Neft uyumini kesib suv bostirish ko’p afzalliklarga ega, bu metod konning markaziy qismlarini ishga tushirishda ahamiyatli. Uyumni ishlatishning ushbu sistemasining samaradorligi uyumning haydash quduqlari qatori bilan kesishgan joyini to’g’ri tanlashga bog’liq. Ular yo’nalishini tanlashda, mahsuldor jinslarning litologik tarkibining regional o’zgarish qonuniyatlarini va ularning kollektorlik xususiyatlarini hisobga olish zarur. Kollektorlik xususiyatlari yo’l-yo’l ko’rinishda o’zgarsa, haydash quduqlari qatorini ularni to’liq qamrab olish uchun ko’ndalang yo’nalishda joylashtirish kerak. Agar mahsuldor qatlam yirik regional zonalarda qiyiqlansa yoki kollektor zich jinslar bilan o’rin almashsa, u holda uyumni kesuvchi quduqlar qatorini qiyiqlanish zonasi yoki kollektorlardagi o’rin almashish chegaralariga perpendikulyar joylashtirish lozim. Agar qatlamning litologik-kollektorlik xususiyatlari o’zgarishida aniq qonuniyatlar kuzatilmasa, kesuvchi quduqlar qatori strukturaning uzun o’qiga ko’ndalang yoki neftlilik chegarasi uzunligining asosiy yo’nalishiga perpendikulyar joylashadi. Haydash quduqlari qatorini juda qalin qatlamli, yaxshi kollektorlik xususiyatiga ega bo’lgan erlarga joylashtirish lozim, bunday qilganda haydash quduqlarini o’zlashtirish jarayoni engillashadi hamda katta hajmdagi suvni qatlamga haydash mumkin bo’ladi. Uyumni ishlatish jarayonining samaradorligi asosan qatlamga haydalayotgan suv hajmi bilan belgilanadi.
Ishlatish quduqlari qatorini shunday joylashtirish kerakki, toki haydalayotgan suv egallagan maydon suv chiqarish maydoniga ro’para tursin. Ishlatish quduqlari qatori orasidagi va quduqlar oralig’idagi masofalar kollektorlarning geologik tuzilishi va ularning fizik tavsifiga ko’ra belgilanadi. Uyumlarni ishlatish amaliyotidan kelib chiqqan holda neft uyumlarini 5-6 km kenglikdagi bo’laklarga kesish va har bir bo’lakda ishlatish quduqlarining beshtagacha qatorini joylashtirish maqsadga muvofiq hisoblanadi.
Konlardagi kollektorlarning o’tkazuvchanligi past bo’lganda ishlatish quduqlari uch qatorli qilib joylashtiriladi, kesilgan bo’laklar kengligi 3 km dan oshmaydi.
Uyumning qirqish bo’laklari kengligini belgilashda neftning harakatchanlik (Kh/μ) miqdori muhim ko’rsatkichlardan hisoblanadi. Neft harakatchanligi 0,1·10-12 m2/(mPa·s) bo’lganda, qirqish bo’laklari kengligi 4-5 km li ishlatish quduqlari besh qatorli qilib joylashtiriladi. Neft harakatchanligi past (0,05÷0,1)·10-12 m2/(mPa·s) bo’lsa, qirqish bo’laklari kengligi va ishlatish quduqlari qatori soni kam bo’ladi.
Uyumni kesish va birinchi ishlatish quduqlari oralig’igacha bo’lgan masofa qatlamning kollektorlik xususiyatlariga ko’ra tanlanadi va uning qiymati 1000-1300 m ga teng bo’ladi. Demak, chegara ichra suv bostirish turli geologik-geofizik sharoitlardagi uyumlarni ishlatishda samara beradi, bu metodni faqat kollektorlar o’tkazuvchanligi juda past yoki qatlam nefti qovushqoqligi yuqori bo’lganda qisman qo’llash mumkin. Mahsuldor qatlamlarning litologik-kollektorlik xususiyatlarining o’zgaruvchanligiga va ular tarkibining har xilligiga, neftning o’tkazuvchanlik va qovushqoqlik tavsifiga bog’liq holda uyum bloklarga va uchastkalarga ajratiladi. Blokli sistemani neft uyumi kengligi 4-5 km ni tashkil etganda, uyum jinslari o’tkazuvchanligi past va kengligi kamroq hamda kollektorlar tarkibi har xil va neft qovushqoqligi yuqori bo’lganda qo’llash mumkin. Uyumlarni bloklarga va uchastkalarga bo’lishdan tashqari, chegara ichra suv bostirishning boshqa variantlari ham mavjud, ularga: chegara ichi markazidan, gumbaz (o’q) bo’ylab, o’choqsimon, maydoniy va tanlab suv bostirishlar kiradi.
Chegara ichi markazidan suv bostirish – V.N.Shelkachev taklif etgan metod bo’lib, unda uyum markazida haydash quduqlari halqasimon joylashtiriladi, suv bostirish uyumning 5% gacha bo’lgan maydonini ishg’ol qilishi lozim. Bu metoddan chegara tashqarisida va chegara ichki qismlarida qatlamning o’tkazuvchanligi past bo’lganda foydalansa bo’ladi. Bunday holda chegara ichi markazida suv bostirishni mustaqil ravishda qo’llash mumkin. Juda yirik neft uyumlarini ishlatishda bu metod uyumning ishlatish muddatini qisqartirish imkonini beradi va neft zaxirasini samarali chiqarib olishga sharoit yaratadi.
Uyumni ishlatishda haydash quduqlarini halqasimon joylashtirish sistemasini qo’llashda uyumning umumiy maydonini 5% dan ko’pi ishg’ol qilinsa, bu metod samara bermaydi, chunki bunda haydalayotgan suv ikki tomonlama harakat qilib, nazoratni qiyinlashtiradi. Gumbaz (o’q) bo’ylab suv bostirish – burmaning o’q qismida joylashgan haydash quduqlaridan suv haydash metodi. Bu metod asosiy suv bostirish usulini jonlantirish uchun qo’llaniladi, ya’ni flyuid chiqarib olinadigan quduqlarga suv haydash orqali uyumni ishlatishda kuchsiz qatnashayotgan qismini ishga solib yuborishga yo’naltiriladi (10.8-rasm). Bunday usulda suv bostirish birinchi marta AQSh ning Uisson (Arkanzas) va Kelli-Snayder (G’arbiy Texas) shtatlarida mos holda 1948 va 1954 yillarda amalga oshirilgan. Bu konlarda qatlam bosimini saqlash uchun neftlilik chegarasining uzun o’qi bo’ylab haydash quduqlari qatori burg’ilangan.
Markazdan suv bostirish – neft uyumining eng yuqori – gumbaz qismiga suv bostirish. Bu metod dastlab Apsheron yarimorolidagi ayrim konlarda chegara tashqarisi zonasidagi jinslarning kollektorlik xususiyati past va neft qovushqoqligi yuqori bo’lganda qo’llanilgan. Haydalgan suv Binagada maydonining ayrim uchastkalarida tutash front bo’ylab 30 m/oy tezlikda harakatlangan. Ta’sir samarasi yaxshi bo’lib, bir qator ishlatish quduqlaridan qo’shimcha neft olingan.
O’choqsimon suv bostirish – asosiy (chegara ichi yoki chegara tashqarisiga) suv bostirish usullarini jonlantirish uchun qo’llanilib, burg’ilangan suyuqlik chiqaruvchi quduqlarga suv haydash orqali uyumni ishlatishda uning kuchsiz qatnashayotgan qismini ishga solib yuborishga yo’naltiriladi. Bu metoddan ayrim linzalardagi neft zaxiralarini chiqarib olishda ham foydalaniladi. SHuningdek, quduqlarni o’choqsimon ko’rinishda joylashtirish metodi qatlamlar uzilib-uzilib yotganda yoki o’tkazuvchanligiga ko’ra har xil tarkibli bo’lganda va uyumning ayrim qismlari haydalgan suv ta’sirida neft siqib chiqarish jarayoni bilan qamrab olinmaganda qo’llaniladi.
Maydoniy suv bostirish – o’tkazuvchanligi yomon, lekin nisbatan bir tarkibli qatlamlarda neft kamayganda maydon bo’ylab suv bostirish yo’li bilan neft olish metodi. Bunda haydash va ishlatish quduqlari maydon bo’ylab bir xil joylashtiriladi. Odatda bu sistemada quduqlar chiziqli (10.9-rasm), yohud besh nuqtali, etti nuqtali va b. ko’rinishda joylashtiriladi (10.10-rasm).
Tanlab suv bostirish – maydoniy va o’choqsimon suv bostirishning bir turi bo’lib, bu metod mahsuldor qatlamning qalinligi keskin o’zgaruvchan va neft uyumlaridagi kollektorlarning tarkibi har xil bo’lganda qo’llaniladi. Bunday hollarda uyum bir maromda joylashgan uchburchak yoki kvadrat to’r bo’yicha kavlangan quduqlar bilan ochiladi va hamma quduqlar ishga tushiriladi. So’ngra quduqlarni tajribaviy ishlatish va ularning geologik kesimlarini taqqoslash asosida burg’ilangan quduqlar orasidan suv haydashga yaroqli qatlamlar tanlab olinadi. Ushbu haydash quduqlarining geologik kesimida o’tkazuvchan jinslarning qalinligi katta, o’tkazuvchanligi yuqori va qo’shni quduqlar bilan aloqasi yaxshi bo’lishi va suv bostirilganda uyumning katta maydoni qamrab olinishi lozim.
Uyumni tanlab suv bostirish sistemasi Tataristondagi quyi karbon davri yotqiziqlaridagi yuqori qovushqoqlikka (18-20 mPa·s) ega bo’lgan neft konlarida muvaffaqiyatli qo’llanilib kelinmoqda.
G’ovakli tipdagi, karbonat kollektorli neft qatlamlari o’zining gidrodinamik tavsifiga ko’ra terrigen kollektorli qatlamlarga juda yaqin turadi, shu sababli bunday qatlamlarga suv bostirish sistemasi umuman olganda qumli kollektorlar uchun yuqorida qayd qilingan sistemalardan farq qilmaydi.
Karbonat kollektorlardagi neft uyumlari o’ziga xos xususiyatlarga ega, ularda suv bosimli sistema bilan uyum oralig’idagi gidrodinamik bog’liqlik juda qiyin kechadi, shu sababli karbonat kollektorlardagi uyumlarning chegara tashqarisiga suv bostirib ishlatish samara bermaydi. Bunday uyumlarni ishlatishda chegara ichra suv bostirish usuli qo’llaniladi. Mahsuldor karbonat qatlamlarning suyuqlikni singdiruvchanlik ko’rsatkichi past, kollektor har xil tarkibli jinslardan tuzilgan va qatchalar uzuq-uzuq shaklda bo’lganligi sababli uyumga chegara ichra suv bostirish sistemasini qo’llash samarali hisoblanadi.
Xulosa qilib aytish kerakki, suv bostirish metodini qo’llash samarasi ko’proq neftning qovushqoqligiga bog’liqdir, chunonchi:
1) neft qovushqoqligi 25-30 mPa·s bo’lganda, tozalanmagan suvdan foydalanish, sirt-faol moddalar va boshqa kimyoviy reagentlar bilan ishlov berilgan qatlam suvini uyumga haydash mumkin; 2) neft qovushqoqligi 25-30 dan 50-60 mPa·s gacha bo’lganda, haydalayotgan suvga neft va suv qovushqoqligi nisbatini pasaytiruvchi kimyoviy reagentlar va quyultiruvchi moddalar bilan ishlov beriladi; 3) neft qovushqoqligi 60-70 mPa·s bo’lganda uyumga suv bostirish naf bermaydi, shu sababli uyumni ishlatishda qovushqoqlikni keskin pasaytiruvchi issiqliq va boshqa ta’sir metodlaridan foydalaniladi. Suv bostirish metodlari samarasi faqat neft qovushqoqligigagina bog’liq bo’lmay, shuningdek, qatlamning asosiy geologik-fizik ko’rsatkichlariga – uning litologik-fizik tavsifiga, kollektorlik xususiyatlariga, ayniqsa o’tkazuvchanligiga, tarkibining bir xilliligiga va boshqalarga bog’liq.
|
| |