UF

Мұнай мен газ ұңғымаларды құру мен өнімді қабаттарды ашу процесстері

 

Мазмұны

Кіріспе

1. Өнімді қабаттарды ашу сапасына жуу сұйықтарының әсері. Жуу сұйықтарының коллекторге ластану әсерінің бағалау дәрежесі.

2. Өнімді қабаттарды ашу үшін жуу сұйықтарының қасиеттері мен құрамының негізгі талаптары.

3. Өнімді кеніштерге кіру әдістемелерді таңдау принциптері.

4. Қоршаған ортаны ластанудан қорғау

5. Сынаудың маңызы мен міндеттері. Сынауға арналған техникалық құралдың жүктелуі.

6. Сынау жабдығының жинағын таңдау. Сынауды өткізетін алдан-ала жұмыстар.

7. Өнімді горизонтттарды ашу мен сынау, ұңғымаларды игеру кезіндегі қауіпсіздік техникасы.

8. Ұңғыманы бекіту тәсілдері мен мақсаттары. Ұңғыма құрылысы туралы ұғым.

9. Мұнай және газдың  ұңғыманың түптік бөлімшесінің конструкциясы

10. Ұңғыма конструкциясын таңдауға әсер етуші факторлар.

 

КІРІСПЕ

 

Мұнай мен газ ұңғымаларды құрудың соңғы мақсаты – жер қойнаудағы көмірсутектердің кеніштереге жету және олардың өнеркәсіптік ағысын шақыру.

Ұңғыманы аяқтау дегеніміз технологиялық процестердің кешені бұрғылаумен өнімдік қабаттарды ашылудан бастап оларды өнеркәсіптік нысан ретінде аяқтауға дейін игеру.

Бұл кешен келесі мәселелерден тұрады:

1. Оқпанды бұрғылау арқылы өнімдік қабаттарды алғашқы ашылуы;

2. бұрғылау кезінде қабаттарды сынау;

3. ұңғыма оқпанды бекіту және шегендеу құбырлар ізбегімен және тампонаждық материалдармен қабаттарды ажырату;

4. өнімділік қабатар және ұңғыма аралығында сүзгіні құру;

5. перфорациямен өнімділік қабаттарды екінші ашылуы;

6. өнімділік қабаттардан сұйық ағысын шақыру;

7. өнімділік қабаттардың пайдалану мінездемелерін зертеу.

Бұл процестерге бұрғылау кезінде жүйелі қолданылатын (бұрғылау құралдарды көтеріп-түсіру, ұңғыма оқпанын жуу және тереңдету, технологиялық ерітінділерінің қасиеттерін реттеу және т.б.), сонымен қатар арнайы (пайдалану тізбекті түсіру, сүзгіні құру, арнайы тампонажды немесе басқа технологиялық ерітінділерді дайындау, пайдалану тізбектерді цементтеу, шегендеу құбырларды перфорациялау, өнімділік кеніштерді арнайы құрылғылармен сынау-қабасынағыштармен, қаба флюидтерді шақыру үшін ұңғымада гидросатикалық қысымды азайту) көптеген операциялар кіреді.

Мұнай мен газ жыныс коллекторлардың кеуектерде және жарықшақтарда болады. Егер жыныс коллектор өзара цементтелген (мысалы, құмтас) цементтелмеген (құм) әртүрлі түйіршікерден тұратын болса және сұйық (мұнай, газ, су) осындай жыныстардың кеуектерін толтырса онда коллекторды түйіршікі деп аталады. Егер сұйық негізінде жыныс жарықшақтардан болса, коллектор жарықшақты деп аталады. Табиғатта сонымен қатар аралас немесе үйіршікі-жарықшақты коллекторлар кездеседі.

Құмды қабаттар түйіршіктердің әртүрлі өлшемдерден және пішіндерден құралады.Осындай жыныстардың түйіршікметриялқ құрамы деп әртүрлі фракциялар түйіршіктердің өлшемдер туралы біртұтас мәліметтері аталады. Бір фракцияның құрамына барлықтүйіршікердің осы фракция үшін орнатылған шектен шықпайтын өлшемдері кіреді. Жыныстардың түйіршіктер құрамынан тұрақтылық, кеуектілік, меншікті беті, капиллярлы қаситтер және олардың басқа мінездемелері тәуелді.

Жыныстардың түйіршікметриялық құрамы еЛекцияті және седиментометриялық талдау көмегімен анықталады. Елеуіш алдауды бөлшекердің өлшемдері 0,05 мм кем емес сусымалы жынысардың фракцияларын шашу үшін қолданылады.

Седиментометриялық талдау бөлшектердің өлшемдері 0,05 мм кем құрамын анықау үшін қолданылады.

Барлық тұнбалы жынысар тұрақты болып табылады. Абсолютты тұрақылық дегшеніміз жыныстарды қосынды көлемінің көрінетін оның көлеміне қатынасы

Бір-бірімен байланысқан кеуекті каналдар құрайды. Мұнай және газ кенорындарының жыныстардың кеуекті каналдары 3 топқа бөлінеді:

А) жоғары капиллярлы - өлшемі 0,5 мм жоғары

Б) капиллярлы – 0,2 мкм ден 0,5 мм дейін

В) субкапиллярлы – 0,2 мкм дейін.

Қабаттағы сулар

Тұрақты ортада су төмендегідей түрде пайда болады:

А) капиллярлы күшерін әсерін тигізетін капиллярлы байланысқан

Б) адсорбциялық, жыныстардың бетінде моЛекцияулярлық күштермен байланысқан

В) пленкалы, жыныстардың бетін гидрофильды бөлімшені жабушы;

Г) бос.

Қалдық су жыныс ылғалдылығына, мұнай беруне, тұрақы қабаттардағы көмірсутектердің жүру жолдарына және сипатына үлкен әсерін тигізеді.

 

1. Өнімді қабаттарды ашу сапасына жуу сұйықтарының әсері. Жуу сұйықтарының коллекторге ластану әсерінің бағалау дәрежесі.

           

Түйіршікті қабатта бүкіл аймағына жуу сұйығымен оның сүзгіші екі аймаққа бөлінеді: Ұңғыма аймағында орналасқан кальмотация аймағы және сүзгі аймағы. Кальматация аймағы жуу сұйығының дисперсті фазаның түйіршіктері кеуектеріне енген. Ұңғыма айналасындағы бөлімшесі осы аймақтың қалыңдығы көбінесе жуу сұйығының түйіршіктерінің дисперсті фазаның құрамының қатынасын және қабаттағы кеуекті кеңістігіне байланысты және де бұрғылау кезіндегі қысымға жуу сұйығының жынысқа әсері етуіне байланысты болуы мүмкін. Түйіршікті коллекторды дисперсті фазаның көбінесе жіңішке бөлшектері көбіне үлкен кеуектер каналынан енеді. Аудан қимасы төмендейді және үлкен каналдар орташа мен майда каналда айналдырады. Кальматация аймағында жыныстың кеуектілігі қатты кішіремейді, бірақ өткізгіштігі төмендейді.Жарылған коллекторды жуу сұйығының сүзгінің әсері коллекторлық қасиеттеріне өте күрделі. Біріншіден қабатқа енгенде сулы негіздегі сұйық сүзгі жынысты ылғалдандырады. Су қанығуы, жоғарлауы мұнай мен газдың фазалық өткізгіштігін азайтады. Екіншіден өнімді қабаттарда кейбір сазды минералдардың түрлері бар. Сулы сүзгінің әсерінен сазды минералдың көбісі ісініп кетеді. Осы сулы сүзгінің әсерінен кеуекті каналының қарқындылығын азайтады. Соның әсерінен өткізгіштігі төмендейді. Үшіншіден өнімді қабатқа кіргенде сүзгі ұңғымадан мұнай қабатын ығыстырады. Төртіншіден жуу сұйығының сүзгіде еріген түрде көптеген химиялық қоспалардан құралған. Кейбіреуі заттармен әсерлескеннен кейін ерімейтін қалық қалдыруы мүмкін соның әсерінен кеуекті каналының жартысы жабылып немесе кішіреюі мүмкін. Жуу сұйығы дұрыс таңдалмаған жағдайда қабаттағы саға аймағының коллекторлық жағдайы нашарлайды. Соның нәтежесінде өнімділігі төмендейді. Пайдалану кезінде ұңғыманы игеру жұмыстары қиындайды. Кейбір жағдайда өнімді қабаттардың ластануынан мұнай мен газдың өндірістік шығарылуы мүлде болмайды.

 

2. Өнімді қабаттарды ашу үшін жуу сұйықтарының қасиеттері мен құрамының негізгі талаптары.

 

Бұрғылау кезінде өнімді қабаттарды ашу үшін ең тиімді жуу сұйықтарының газ тәрізді агенттер және мұнай негізіндегі сусыз еріткіштер, сондай-ақ сулы фазамен минералданған эмульсиялық еріткіштер б.т. Көп жағдайларда өнімді қабаттарды бұрғылау кезінде сулы негізінде жуу сұйықтарды қолданады. Негізгі қойылатын талаптар:

1) Жуу сұйықтың фильтросты саз, бөлшектердің ісінуі болмауы тиіс.

2) Фильтраттың құрамы оның қабатқа өту кезінде физикалық немесе химиялық әрекеттер болмауы тиіс.

3) Жуу сұйықтарының қатты фазасының грануламетриялық құрамы өнімді қабаттарының кеуекті кеңестігінің құрылымына сәйкес болуы тиіс.

 

 

3. Өнімді кеніштерге кіру әдістемелерді таңдау принциптері.

 

Кіру әдісі деп бұрғылау операциясының ретін және өнімді кеніштерді бекітуін түсінеміз. Әдістері:

1)      Алдын-ала жоғары жатқан жыныстарды арнайы шегендеу тізбегінің құбырлардан жаппай өнімді кеніштерді бұрғылайды. Содан кейін шегендеу тізбегін түбіне дейін түсіреді және цементтейді. 

2)      Алдын-ала өнімді кеніштерінің жамылқы бетіне дейін шегендеу тізбегін түсіреді және цементтейді. Жоғары жатқан жыныстарды алдын ала бөЛекциятейді. Содан кейін өнімді кенішті кіші диаметрлі қашаумен бұрғылайды.

3)      Бұл әдіс алдыңғы әдістен ерекшеленеді, өнімді кеніштерді ұңғыма оқпанын фильтрмен жабады. Фильтр мен тізбек арасындағы кеңістікті пакермен бөЛекциятейді.

4)      Ұңғымаға тізбек құбырын өнімді кеніштердің жамылқы бетіне дейін отырғызады. Содан кейін соңғысын бұрғылап, хвостовикпен жабады. Хвостовикті барлық ұзындығы бойынша цементтейді. Одан берілген интервалдарға қарсы ферфарациялайды.

5)      Бірінші әдістен ерекшелігі өнімді кеніштерді бұрғылағаннан кейін ұңғымаға шегендеу тізбегін түсіріп, төменгі бөлімі алдын-ала құбырлардың саңылаулы тесіктерін құралған және өнімді кеніштердің жамылқы бетінен жоғарғы интервалды ғана цементтейді.

Өнімді кенішке кіру әдісін таңдау принциптері:

1) Бұрғылауға жататын өнімді кеніштердің қуаттылығын бағалау.

2) Өнімді кеніштің барлық өткізгіш қабаттардың қаныққан сипатын анықтап және берілген жағдай үшін кіру әдісінің қайсысы тиімді екенін анықтау.

3) Егер ашуға үлкен өнімді кеніш жататын болса, онда бір уақытта қалыңдығының бұрғылау мүмкіндігін бағалау қажет.

4) Коллекторлы қасиетінің өзгеру сипаттамасын өнімді кеніштің қуаттылығы бойынша бағалау.

 

4. Қоршаған ортаны ластанудан қорғау

 

Қоршаған орта (атмосфера, артезиандық және пайдалы сулар) фонтандау кезінде ұңғымадан лақтырылғанда немесе оқшауланбаған тізбексыртындағы кеңістігі арқылы күкіртсутегі, көмірсутегі, кальций, натрий тұздары және басқа элементтері бар қабат флюидтердің ағысы шыққанда ластану мүмкін. Сонымен қатар бұрғылау аяқталғаннан кейін қалдық шаю сұйығының лақтырылғанда немесе өткізгіш қабаттарды айыру сапасын бақылау үшін қолданылатын радиобелсенді изотоптармен дұрыс қолданбаған жағдайда жан жақты ластану мүмкін.

Қоршаған ортаны ластанудан қорғау үшін іс-шаралардың бірі ұңғымалардан 100-200м қашықтықта арнайы құрылымды құру керек. Құрылым игеру, сынау кезінде ұңғымадан шығатын және игеруге болатындай фонтандау кезінде қабат сұйықтарды жинау үшін қажет.

Егер фонтандауды игеруге келмейтін жағдайда (лақтыруға қарсы жабдық болмаған жағдайда), онда тезарада қабат сұйықтардың ағысын шектеу үшін жергілікті білікті құру қажет.

Қабат флюидтардан және шаю сұйықтардан бөленген газдарды алауда жандыру керек немесе кәсіптік газжинау жүйесінде пайдаға асыру керек.

Егер су қабатында күкіртсутегі болса, онда мұндай қабатты оқшаулау және Н2S (күкіртсутегін) бейтараптау керек.

Егер күкіртсутегі іліспе немесе табиғи газда болса, онда алауда жандыру кезінде жан жақты уландыратын күкіртті және күкірт газдар пайда болады. Сондықтан газды алауда жандырар алдында оны бейтараптау қажет.

Жұмыс аяқталғаннан кейін ұңғыма айналасындағы барлық көмірсутектерді жинап және пайдаға асыру немесе жандыру керек. Қалған жуу сұйығын келесі бұрғылауға қолдану үшін тасымалдау керек немесе алдын-ала зиянды химиялық реагенттерді бейтараптандырып арнайы орындарға көму қажет. Аяқталған ұңғымалар айналасындағы алаңның үлкен бөлігі ауыл шаруашылығы үшін қолдануға қайтарылуы тиіс. Пайдалану ұңғыма айналасындағы үлкенемес бөлігі топырақ білікпен қоршалу тиіс.

  

5. Сынаудың маңызы мен міндеттері. Сынауға арналған техникалық құралдың жүктелуі.

 

Бақылау ұңғымалардың бұрғылау кезіндегі ең маңызды мәселелерді құрамында мұнай мен газ бар барлық қабаттарды анықтау және әрқайсысының өндірістік бағалығын орнату. Бұл мәселелерді өндірістік геофизика тәсілін қолдану және керн алу көмегімен шешеді. Мұнай мен газдың бар қабатында нақты шешім қабылдауда ең қиын жыныстарда және де оның өндірістік мағыналығын тек қана тікелей сынау нәтежесінде жасауға болады.

Сынау мәселелері:

1)      Сыналатын нысаннан қабат сұйығының ағысын алу.

2)      Қабат сұйығының құрамын және қасиеттерін лабароториялық талдаудан өткізу үшін оның сынамасын алу.

3)      Нысанның өнімділігін бағалау.

4)      Қабаттың коллекторлық қасиеттерін бағалау.

5)      Қабаттағы оқпан аймағының ластану дәрежесін бағалау.

Сынаудың маңызы қарастырылған нысанды басқа өткізгіш нысандардан және ұңғыманы толтырылған жуу сұйық бағанасының қысымының әсер етуінен, осы нысандағы қабат қысым мен ұңғыма қысымы арасындағы үлкен айырмашылығын жасау және ұңғымада ағыстың көлемдік жылдамдығы мен қысымның өзгеру сипатын тіркеу.

Ұңғымаларды бұрғылап және шегендеу құбырларды түсіріп болғаннан кейін сынауды текқана мынайдай жағдайларда жүргізеді:

1)      егер жыныстар тұрақтыемес және бұрғылау кезінде тиімді сынауды өткізу мүмкін емес болса, себебі берілген нысанның басқа өткізгіш нысандарға  қарағанда ажыратауы сенімсіз және сынау кезінде қабатсынағыштың ұстау қауіпі болса;

2)      егер де берілген нысанды сынау үшін құрылғы жарамсыз болса (мысалы қабаттың температурасы жоғары болған кезде).

Бұрғылау процесінде нысанды ашылуы бойынша сынайды яғни «жоғарыдан төмен» қарай тәсілін қолданумен сынайды.

Бұрғылауды аяқталғаннан кейін нысандарды «төменнен жоғары» тәсілін қолдануымен сынайды. Бұл дегеніміз бірінші ең төменгі нысанды сынайды. Содан кейін цементті көпірмен оқшаулап, келесі оған жақын орналасқан қабатты сынайды. Осылай төменнен жоғары қарай сынау арқылы белгіленген барлық қабаттардың өнімділігін анықтайды.

Бұрғылау үрдісінде нысанды сынау үшін арнайы аппараттар қолданады. Аппараттар 3 топқа бөлінеді:

1)      Ұңғымаға каротажды кабельмен түсіретін аппараттар. Олардың көмегімен саңылаусыздандырылған балонның көлеміне қарай (5-20дм3) сұйығының аз бөлшегін алады және қысым мен температураның өзгеру мінездемесін тіркейді. Артықшылығы: а) ұңғымаға аппаратты түсіруге дайындық жұмыстардың минималды көлемі; б) аппаратты көтеріп-түсуруіне және сұйығының сынамасын алуға уақыттың тиімділігі; в) сынауға дейінгі жуу сұйығымен нысанның ластануы минималды дәріжесі. Кемшілігі: сыналатын туралы ақпараттың көлемі аз.

2)      Ұңғымаға бұрғылау құбыр тізбегі көмегімен түсіретін және көбінесе қабатсынағыш деп аталған аппараттар. Бұл аппараттар бұрғылауда кең қолданылады және сыналған нысан жайында көп ақпарат алуға мүмкіндік береді. Кемшіліктері: а) ұңғымаға апаратты түсірер алдында дайындық жұмыстардың көлемі көп; б) көтеріп-түсіруіне көп уақыт кетеді; в) сынауға жататын нысан жуу сұйықпен ластану мүмкін; г) жұмыстардың құндылығы жоғары.

3)      Нысанды сынау алдында бұрғылау құбырының тізбегінің ішіне лақтыратын аппараттар. Мұндай аппараттар қашаумен бұрғыланып жатқан нысанды сынаудан өткізуге болады. Артықшылығы: а) жуу сұйықпен ластанбай тұрғанда нысанды сынау мүмкін; б) аппаратты көтеріп-түсіруіне уақыттың минималды шығындар кетеді; в) сынаудың минималды құндылығы. Кемшіліктері: а) нысаннан алынатын сұйығының көлемі аз және ақпараттың көлемі аз; б) тек қана роторлы бұрғылау кезінде қолдану мүмкін.

 

6. Сынау жабдығының жинағын таңдау. Сынауды өткізетін алдан-ала жұмыстар.

 

Қабатсынағыш келесі негізгі түйіндерден тұрады: сүзгі 6, пакер 5, теңістіргіш 4 және басты кіру 3 клапандардан, тиекті 2 клапаннан және циркуляциялық 1 клапаннан.

Түйіндердің тағайындалуын қарастырайық.

Сүзгі. Сынау кезінде қабаттан қабатсынағышқа сұйықты өткізу үшін және қабат сұйықтарда пайда болатын қабаттың үлкен бөлшектерін ұстауға тағайындалған, егер қабатсынағышқа кірген жағдайда аппараттың клапандары мен басқа элементтері тозу мүмкін.

Пакер. Пакер сынауға жататын нысанды ұңғыманың басқа бөлімшесінен саңылаусыз ажырату үшін тағайындалған. Сынау үшін механикалық және гидравликалық іс әрекет ететін пакерлер қолданылады.

Сынағыш. Қабатсынағыштың негізгі түйіні болып табылады. Оның құрамына кіреді: а) теңістіргіш клапан; б) басты клапан; в) поршеньмен тежеу камерасы; г) штуцер; д) шток және қаңқа.

Тиекті клапан. Теңістіргіш клапан жабық кезде бұрғылау құбырлар тізбегіне қабат сұйығының ағысын болдырмау үшін қызмет етеді.

Циркуляциялық клапан. Бұл клапан сынау аяқталғаннан кейін және пакерды босатқаннан кейін ұңғыманы шаюға мүмкіндік береді, сонымен қатар бұрғылау құбырларды қармау кезінде әртүрлі ванналарды (мұнай, сулы, қышқыл) құруға мүмкіндік береді.

Өлшегіш құралдар. Ұңғымаға түсірер алдында қабатсынағышта тереңдік манометрлер мен термометрлер орнатады.

Сынаматаңдағыштар. Сынағанда қысым бар кезде қабат сұйығының сынамасын алу үшін, арнайы сынама таңдағыштар қолданылады.

Сынауды өткізу үшін келесі мәселелерді қарастыру керек:

А) алынатын қабат сұйығының тереңдік аралықтарын анықтау;

Б) пакердің орналасатын сұйығының орнын белгілеу керек;

В) қабатсынағыш жинағының құрамын анықтау.

Геолого-техникалық кестеде сынауға жататын горизонттарды көрсетеді. Бұрғылау үрдісінде берілген горизонттағы әрбір нысанның өткізгіш пен қанығу туралы нақты мәліметтерді алу мүмкін емес.

Өнімді қабаттар ашылғаннан кейін, бұрғылауды тоқтату қажет және ұңғымада минималды геофизикалық қажетті зерттеулерді жүргізу керек (кавернометрия, профилеметрия). Кавернометрия бойынша ұңғыма оқпанның отырғызылмаған  бөлімшесінің конфигурациясын, қабатсынағышты түсіргенде қиындықтар пайда болатын тар орындарын анықтау керек. Профилеметрия мәліметтері бойынша тұрақты жыныстардан тұратын және пакерды орнатуға болатындай сыналатын нысанның жанында орналасқан оқпанның ұзындығы 10-15м бөлімшелер таңдалу қажет.

Нысанды сынау кезеңінде (бір сағат және одан жоғары жалғасу мүмкін), құбырлар тізбегін қабатсынағышпен ұңғымада қозғалыссыз қалдырады, сонымен ұңғыманы шаю мүмкін емес. Сондықтан сынау кезінде ұңғыманы толтыру үшін шаю сұйығының құрамын және қасиеттерін таңдауда көп көңіл аудару керек.

Ұңғымаға түсірер алдында қабатсынағыштың барлық түйіндерін гидравликалық қысымды престеу жолымен саңылаусыздандыруға тексереді.

Су негізіндегі жуу сұйығының ұзақ әсері сынауға жататын қабаттың коллекторлық қасиеттеріне зиян болу мүмкін. Сондықтан сынауға жататын барлық дайындық жұмыстар нысанды қашаумен ашылуымен және сынауды өткізер алдында уақыттың аралығы минималды болу керек. Сынаудың нәтижелігі осы аралық өскен сайын азаяды.

  

7. Өнімді горизонтттарды ашу мен сынау, ұңғымаларды игеру кезіндегі қауіпсіздік техникасы.

 

Аяқтаудың қарастырылған кезеңдерінде ауыр заттарды көтеріп-түсіру операциялар кезінде; ұңғыма сағасында, бұрғылау құбырлар тізбегінде, қабатсынағыш пен сынаматаңдағышта жоғары қысыммен; жуу сұйықтарды өңдеу үшін  улы компоненттерді қолдануымен байланысты қиындықтар болу мүмкін.

Жұмыс басталғанға дейін ұңғыма сағасы лақтыруға қарсы жабдықпен саңылаусыздандыру керек. Қабатты ашылу және сынау кезінде мұндай жабдық превенторлық қондырғы мен бұрғылау құбырларда кері клапан болып табылады. Лақтыруға қарсы жабдықты қондырар алдында престеу қажет.

Лақтыруға қарсы жабдығының жұмыс істеуін превенторлар мен ысырмаларын ашу және жабу арқылы вахта бойынша бір реттен кем емес бақылау керек; апта сайын превенторлардың, фонтанды арматура мен сепараторлардың болтты бекітулерінің сенімділігін жәнеотводтардың жұмыс істеуін тексеру керек.

Ұңғыманы аяқтаудың көрсетілген кезеңдерінде газ бен мұнайдың лақтыруы және ашық фонтандардың пайда болу мүмкін. Осындай қиындықтарды болдырмау үшін қабаттарды ашу кезінде маңызды іс-шаралардың бірі болып табылатын: ұңғымадан шығатын сұйығының автоматикалық тығызөлшегіш көмегімен тығыздығын бақылау; датчик көмегімен бұрғылау сораптардың қабылдау ыдыстардағы сұйығының деңгейін бақылау; жуу сұйығының газды мөлшерін автоматты түрде бақылау; жоғарыөнімді вакуум дегазаторлармен тазалау жүйесінің жабдығы және т.б.

Егер бұрғылау кезінде газдың пайда болуы немесе ашық саға арқылы сұйығының төгілуі басталса, онда әмбебап превенторды жабу қажет, шаю қарқындылығын жоғарлату, бұрғылау құбырларды қозғалтау, жуу сұйығын газдан тазарту керек.

Лақтыру қауіпі пайда болғанда бұрғылау тізбегін алдын ала көтеріп жоғарғы превенторды жауып және ұңғыманы шаю қажет.

Сынау, игеру кезінде газ бен мұнайдың пайда болғанда, циркуляциялық клапан арқылы ұңғымадан шығатын сұйығын қалпына келтіргенде жер қоймаларға жинау керек.

Қабат флюидтерде зиян компоненттердің пайда болуымен байланысты қауіпті жағдайларды болдырмау үшін ұңғыма айналасындағы газдың деңгейін, газдың компонетті құрамын бақылау керек, атмосферадағы зиян газдардың концентрациясы нормалардан аспау қажет. Бұрғылауда қажетті медикаменттер болу керек.

Көптеген көмірсутекті газдардың және күкіртсутегінің тығыздығы ауаның тығыздығынан жоғары болады. Бұл компоненттер төменгі бөлімшелерде, құдықтарда, жабық ғимараттарда жиналу мүмкін. Сондықтан адам жүретін жерлерді жақсы және үнемі желдетіп тұру тиіс.

Ашық фонтан болған жағдайда бұрғылауда эЛекциятртоқ берілісін, қозғалтқыштарды, көліктердің жүруін тоқтату керек және өрт машиналарды шақыру керек.

  

8. Ұңғыманы бекіту тәсілдері мен мақсаттары. Ұңғыма құрылысы туралы ұғым.

 

Бұрғылау кезінде бір-бірінен литологиялық құрамы мен физико-механикалық қасиеттерімен, қаныққандық деңгейімен және қаныққан сұйықтық түрімен, қабат қысымының коэффициенттерімен және т.б. мінездемелерімен ерекшелінетін тау жыныстары ашылады. Тұрақты жыныстармен қатар тұрақты емес және байланыспаған жыныстар кездеседі. Мұндай жыныстар тез құлайды, бұзылады. Тұрақсыз жыныстар салыстырмалы кішігірім тереңдікте кездеседі. Ұңғыма қабырғаларының беріктігін бұзылу тоқтату үшін оның оқпанын бекіту ажет. Бекітудің негізгі мақсаты:

1. Сұйықтықты тасымалдау ушін ұзақ тұратын және саңылаусыздырылған каналдарды жасау.

2. Құрылыстан бастап есептегенде қызмет етудің барлық уақытында ұңғыма қабырғасының беріктігін қамтамасыз ету.

3. Бір өткізгіш қабаттан басқа нысанға қабат сұйықтығының ағысын өткізбеу.

4. Ұңғыма сағасында лақтыруға қарсы және пайдалану жабдықтарды бекіту үшін шарттар дайындау.

Бекітудің кең тараған әдістері: шегендеу құбырлар тізбегін ұңғымаға түсіру, тізбек пен ұңғыма арасындағы кеңістікті заттармен толтыру болып табылады. Ұңғыма сағасының жеке бөлімдерін уақытша бекіту үшін цементтік көпірлерді бекіту және арнайы химиялық заттардың ерітіндісімен ұңғыма қабырғасын өңдеу қолданылады. Ұңғыма конструкциясы дегеніміз – шегендеу құбырлар тізбегінің тереңдігі және саны, шегендеу тізбегінің диаметрі, әр тізбек үшін ұңғыма сағасының диаметрі және цементтеу аралықтары мәліметтер. Ұңғыма конструкциясының элементтері.

 

9. Мұнай және газдың  ұңғыманыңтүптік бөлімшесінің конструкциясы

 

 Түптік деп - өнімді горизонтының жамылқы бетінен ұңғыманың соңғы

 Өндіретін және айдайтын ұңғымаларды осы бөлімшелерінің конструкциясын таңдау коллектор және ұңғыма қабырғалары тұрақтылығын сақтау кезіндегі ең үлкен өнімділігін алу үшін сондай-ақ басқа сұйықтардың пайдаланған нысандарды жарып шықпау үшін қажет.а, б, в суреттеріндегі көрсетілген жабдықтар сызбасы оларды тек қана мынадай жағдайларда қолдануға болады: Егер өнімді кеніш қаныққандығы бойынша біртекті оның өткізгіштігі қалыңдығы бойынша аз өзгерсе, ал бер-н кеніштің және астында жататын өткізгіш горизонтының арасындағы өткізгіш емес жыныс-ң қалыңдығы үлкен болса, егер коллектор жақсы тұрақты жыныспен орнатылса және ұңғыма пайдалану процесі бұзылмаса, онда жоғарғы өткізгіш кезінде б) сулбасын, ал өткізгіш аз кезінде а) сулбасын қолдануға болады. Коллектор тұрақты , егер оның беріктігі келесі шартқа қанағаттандырады.

δ>2 ( М/1-M (Prngzплпл)+(Рпл3))

мұндағы, М-Пуассон коэффиценті

Рrn – жыныстың жоғары жатқан қалыңдықтың көлемдік тығыздығы.

Рпл – қабат қысымы

Рз – түптік қысымы.

Егер коллектор тұрақты емес болса, онда өнімді кеніштер арнайы фильтрмен бекітілген бұл жерде з, и сулбалары қолданылуы қажет. Егер өнімді кеніш әртүрлі құрамы бойынша, сұйықтармен қаныққан бірнеше өткізгіш нысандары тұрса немесе кеніштің қалыңдығы бойынша өткізгіштігі қатты өзгерсе, онда г, е, ж сулбаларын қолданады, г, д сулбалары мұндай жағдайларда қолданады. Егер: 1) кеніштің жоғарғы бөлімшесіндегі сұйық төменгі сұйықтықтан айырмашылығы болса. 2) жоғары бөлімнің өткізгіштігі төменгі өткізгіштен қатты айырмашылығы болса және оларды пайдалануын бөЛекция өткізу керек. 3) кеніштің жоғарғы бөлігі тұрақты бөлігі тұрақты емес, ал төменгі бөлігі жақсы тұрақты жыныстарын орналасқан.

 

10. Ұңғыма конструкциясын таңдауға әсер етуші факторлар.

 

Ұңғыма конструкциясына көп факторлар әсер етеді. Ұңғыманың тағайындалуы оның жоба тереңдігі кең орындарының геологиялық құрылыстың ерекшеліктері, тау жыныстарының тұрақтылығы, қабат қысымның өзгеру мінездемесі, ұңғыма саға-ң орналасуы. Ұңғыма құрылысын жобалау , бұл дегеніміз – кең орындарының нақты бөлімшенің шарттары үшін шегендеу тізбектердің санын тізбектердің санын осы тізбектің өлшемін оқпанды бұрмылау үшін қашау-ң диаметрін цементтеу аралықтардың жоғарғы және төменгі шектеулердің орналасуын анықтау және өнімді қабатқа кіру әдістерін таңдау. Шегендеу тізбегінің санын және оны түсіру тереңдігін таңдау. Ұңғыманы жобалау алдында қабат қысымның коэффициенттерінің және қысымның жұту индекстің өзгеру графиктерін бастап құрылады. Осындай графиктер көмегімен конструкциясының бірінші үлгісін жасауға болады.

Шегендеу тізбектерінің және қаш-ң диаметрін таңдау. Шегендеу тізбекті ұңғыманы түсіру үшін соңғының диаметрі максималды сыртқы диаметрден үлкен болу қажет.

dc= dм+ 2∆к

мұндағы, dм – тізбектің ең үлкен сыртқы диаметрі. ∆к – ұңғыманың қабырғасымен және сыртқа шығып тұрған тізбектің элементі арасындағы радиальды саңылау.

Оқпанды бұрғылау үшін қаш-ң диаметрі алдыңғы тізбектердің ішкі диаметрден аз болу керек.

( dg )соң = ( d )алд - 2∆

Бұл жерде - ∆ - қаш-ң бос өту үшін қажетті радиалды саңылау.

Саңылау өлшемін ∆к тізбек кермектігін ұңғыманың ашық оқпанына оның түсіру тереңдігін ескерумен таңдайды. Тік ұңғымада тізбектің диаметрі 114-168 мм дейін ∆к = 5 – 15 мм деп қабылдаймыз. Келесі 178 – 245 мм ∆к = 15 – 25

 

11. Шегендеу құбырлардың конструкциясы және олардың қосылыстары

 

Ұңғыма қабырғаларды бекіту үшін арнайы болаттан жасалған шегендеу құбырларды қолданады. Мұнай және газды ұңғымаларда ГОСТ 632 – 64 сай жасалған құбырлар қолданады. Ал диаметрі үлкен бағыттауыш және кондукторларды пісіру болатты құбырларды құрастырады. Шегендеу құбырларды сыртқы диаметрі 114-508 мм дейін жасайды.  Шегендеу құбырлардың бұранда байланыстары.

1) Үшбұрышты профильдік конустық бұрандамен байланыстар. Шегендеу құбырлардың соңында сыртқы бетінде үшбұрышты профильдік конустық бұранда кесілген. Профильдің басындағы бұрыш 60о-қа тең. Бұранданың бастары және ойықтары дөңгеленген.

2) Трапециялық профилінің бұрандасымен муфталық байланыстар. Байланыстыру беріктігін жоғарылатуға болады, егер басындағы үлкен бұрышымен бұранданың үшбұрышты профильді қабырға қисаюдың кіші бұрыштарымен трапециялықпен ауыстырылса.

3) Трапециялық профилінің бұрандасымен муфтасыз байланыстар. Құбырлардың  байланыста соңында қалыңдатылған және ұзындық бойынша қабырғалардың қалыңдығы тұрақты.

 

12. Шегендеу құбырлар және олардың қосылыстарының беріктік сипаттамалары. Шегендеу құбырларының көтеру қабілетіне әсер етуші факторлар.

 

Құбырлардың денесі бойынша. Егер құбырға өстік созылу күші түссе, онда оның көлденең қимада кернеу пайда болады. Материалдың аққыштық шегіне жететін кернеу үшін күштің өлшемі м.ф. бойынша анықталады.

Рт=π/4 (dн2 – d2 ) δт

Құбыр артық гидравликалық қысым әсерінен қимада бұзылуы мүмкін, оның кернеу беріктігі үшін, қиындықтары болмау үшін құбырдың ішкі бетінде эквивалентті кернеу м.ф. анықталады:

 δэкв– δг

мұндағы, δt -  ангенцалды кернеу.

                 δг – су кернеуі.

Жоғарғы артық ішкі қысымды м.ф. анықталады:

РБ.М = ( Рв – Рн )кр

Форманың тұрақтылығы бойынша. Егер құбыр жұқа қабырғалы болса, оның көлденең қимасының формасы артық сыртқы гидравликалық қысым әсерінен өзгеруі мүмкін. Жоғарғы артық сыртқы қысым м.ф. бойынша анықталады:

Рл = 2ЕŔст3/1-М

Шегендеу құбырдың әсер етуші факторлар көтеру қабілетіне. Шегендеу құбырдың кедергісі артық сыртқы қысыммен майысуға оның қима формасына ғана байланысты емес, сондай-ақ сыртқы қысымды жасау әдісіне байланысты.

1) Серпімді қатты дене арқылы тең мөлшерлі қысымды өткізу. Жұқа қабырғалы дөңгеЛекция құбыр оның тең мөлшерлі сыртқы қысымын құрайтын қатты салмақпен қоршаған деп есептейік. Леонов М.Я. және Танасюк В.В. бұл жағдайда көлденең қима формасының тұрақтылығын жоғалту құбыр денесіндегі эквивалентті кернеу аққыштық шегіне жету кезінде бұданда жоғары қысым кезінде болу мүмкіндігін көрсетті. Яғни серпімді сыртқы салмақ жұқа қабырғалы құбырдың қабілеттілігін арттырады.

2) Гидравликаның қысыммен жүктелу – жұқа қабырғалы дөңгеЛекция құбыр қаныққан сұйықпен қоршалған және құбырдың сыртқы қысымы осы сұйық арқылы беріледі деп есептейміз. Егерде құбыр айналасында сыртқы қабықша болмағанда соңғысы дөңгеЛекция форманың тұрақтылығын жоғалтып және құбырдың көлденең қимасы сопақша формаға ие болар еді. Құбырды қоршайтын қатты салмақ көлденең қима формасының өзгеруіне кедергі жасайды. Яғни форманың тұрақтылығының өсуіне қабілетті етеді.

3) Сыртқы қысымның тең емес мөлшерде таралуы. Сыртқы қысымның тең емес мөлшерде таралу кезінде тең мөлшерлі таралу кезіне қарағанда қабілеттігі аз болады.

 

13. Шегендеу құбырлар тізбегінің жұмыс істеу шарттары. Шегендеу құбырлар тізбегін ұңғымаға түсіру технологиясы және оны ұйымдастыру.

 

Ұңғымаға түсіру. Түсіру кезінде шегендеу тізбекке құбырдың өзіндік салмағынан созылатын күш, Архимедтің күщі тізбектегі сұйықтың салмағынан созылу күші ұңғыма қабырғасымен тізбек инерцияның өстік күштер, жуу сұйықтың қозғалысынан пайда болатын гидродинамикалық өстік күш әсер етеді.

Цементтеу. Тізбектерді цементтеу кезінде оған жоғарғы айтылған күштер әсер етеді. Бірақ олардың арасындағы кейбіреулерінің шамалары өзгереді. Гидродинамикалық қысыммен негізделген өстік күштер тізбектегі салмағының күші өсуі мүмкін. Цементтеу аяқталғаннан кейін инерциялық күштер гидродинамикалық қысымның әсер етулерін қояды. Жуу және цементтеу кезінде ұңғыманың төмеңгі бөлімшесінің температурасы төмендейді, ал жоғарғының температурасы жоғарлайды.

Бұрғылау. Ұңғыманың сақиналық кеңістігінде цементтік тас түзілгеннен кейін шегендеу құбырды кейбір күшімен тартады және алдыңғысымен өстік бір тізбектің екіншісіне  қарағанда ауысуы мүмкін емес болатындай етіп біріктіреді. Егер қарастырылып жатқан тізбек аралық болып табылса ұңғыманың одан ары қарай тереңдеу кезінде жуу сұйықтың температурасы және тізбектегі ішкі қысым өзгереді.

Ұңғыманы игеру және пайдалану. Ұңғыманы игеру және пайдалану кезінде пайдалану тізбекке жоғарыда айтылған дәл сол күштер әсер етеді. Ұңғыманы игеру кезінде ағысты алу, шақыру үшін тізбек ішіндегі қысымды төмендетеді. Ұңғыманы пайдалану кезінде тізбектегі сұйықтың тығыздығы төмен болады. Шегендеу тізбектің температурасы өзгереді. Пайдалану ұңғымада тізбектің температурасы түптері геостатикалық температурасы жоғарылаған сайын өзгереді.

Шегендеу тізбектерді ұңғымаға түсіруге дайындық. 1)      Бірінші тізбектерді дайындау.

2)      Ұңғыма оқпанын дайындау. Тізбектерді түсіру алдында ұңғымада барлық зерттеулер және өлшеу жұмыстары аяқталу керек. Ұңғыма оқпаның тарылу бөлімшелерін анықтайды және тізбекте центрленген фонарлардың және қырғыштың орналасу орындарын анықтайды. Ұңғыма оқпанын тарылу шығып тұрған жерлердің бөлімшелерін  жаңа қашаулармен өңдейді және  әдеттегі диаметрге дейін кеңейтеді. Ұңғыманы жуу үшін жуу сұйығының су берілісі аз жылжыманың статистикалық және динамикалық кернеуі төмен және тұиқырлығы аз болуы керек.

3)      Бұрғылау жабдықтарды дайындау.

  

14. Шегендеу құбырларын тізбегін түсіру режимін есептеу принциптері.

 

Шегендеу тізбекті түсіру жылжамдығын және үдеуін жоғары гидродинамикалық қысымының пайда болу қауіпсіздігінен шектелуге тура келеді. Ол жыныстың жарылуы және жуу сұйықтың жұтуы шегендеу тізбектерді майысу себебі болуы мүмкін. Егер құбырлар тізбегі ұңғымада болған кезде оның сыртқы бетіне сұйықтың кейбір қабаттары жабысады. Тізбекті ауыстыру кезінде мысалы; төмен қарай сонымен бірге жабысқан қабаты қозғалады. Сондықтан тізбекпен ығысқан сұйық оның сыртқы бөлімі бойынша қозғалады. Ығысқан сұйықтың ортасы тиімді жылдамдығы Бурхкард формуласы бойынша анықталады:

э=Ẁт ( dn2/(dc2 - dн2) + вт)

мұнда: Ẁт – шегендеу тізбектерінің түсіру жылдамдығы,

              вт – тізбекке қосылған сұйық қабатының әсерінен тізбектің сыртқы кеңістігінде ағу жылдамдығының проф-ң бұрмалауын ескеретін түзету.

Тізбекті түсіру кезінде гидродинамикалық қысым екі компоненттерден тұрады:

1) Сұйықтың жылдамдығына байланысты.

2) Сұйықтың қозғалу үдеуіне байланысты. Егер сұйықтық қозғалыс үдеуі ап = 0 болса, онда тізбек сыртындағы кеңістікте ағу жылдамдығының мүмкін болатын мәнін мына формула бойынша анықталады:

             (Ẁэ)_<√(2(∆Р– ρng)(d– dн)) / (λнŔэρn)

Ағу режимінің ауысуына сәйкес жоғары жылдамдығының шамасын м.ф.а.

кр = (ηŔскр) / (ρn(d– dн))

Тізбекті түсіру кезінде майыспау үшін келесі шарт орындалуы тиіс.

Pст + Ргg – Рв < [ Р]н

 

15. Бекіту және цементтеу кезінде қауіпсіздік техникасы

 

Ұңғыманы бекіту және цементтеу кезінде ауырлықты ауысумен құбырды тізбекке бұраумен тампонажды  ерітіндіні тізбек сыртындағы кеңістігінде ығыстыру жоғары қыс-мен байланысты қауіптер болуы мүмкін. Шегендеу құбырлар тізбегінің салмағы ұңғыманы бұрғылау үшін қолданылатын бұрғылау тізбегінің салмағынан көп, сондықтан шегендеу құбыр тізбегін түсіру алдында механикалық және энергетикалық жабдықтардың дұрыстығын тізбек басын бақылау өлшеуіш аппаратын түсіру және цементтеу кезінде пайда болатын жүктемелер кезінде пайдалану үшін жабдықтардың жарамдылығын, мұнараның центрлеу дұрыстығын және т.б. тексеру қажет. Түсіру кезінде тізбекті ұңғыма сағасында сұйықтың деңгейін ығыстырылған сұйықтың тығыздығымен газ құрамын бақылау қажет. Егер жуу сұйығына газ пайда болған жағдайда превенторды жабу қажет. Цементтеудің алдында опер-ға қажетті цементті және басқару ұнтақ тәрізді материал араластырғыш машыналарының буккеріне салыну қажет. Бұл машиналар өз арасында ұңғыма сағасымен байланыстыру қызмет ететін жұмыстарға бос алаң болатындай орындалу қажет. Жұмыс бастығымен араластырғыш машиналарда, цементтеу агригаттарда және бұрғылау сораптарында машинистердің арасында сенімді байланыс орнатылуы керек. Сораптар цементтерді жуу бастары сақтандырғыш клапандарды және сораптарды байланыстыру жүйелі цементтеу кезінде бір жарым есе асатын етіп тексеру қажет.

 

16. Тампонажды материалдардың тағайындалуы және оларға қойылатын талаптар. Базалық тампонаждық материалдар.

 

Бұрғылауда тампонажды материал деп – сулы суспензиядан пайда болатын өткізбейтін қатты денені айтады. Тампонажды материалдар ұңғыманың тізбек арасындағы кеңістігін толтыру үшін және барлық өткізгіш жыныстарды бір-бірінен ажырату үшін бір қабаттан басқа қабатқа сұйықтың ағысын болдырмау үшін жарықшақты және басқа каналдарды тығындау үшін шегендеу тізбектердің сыртқы бетін қабат суының әсерінен болатын норразиядан қорғау үшін қолданылады.

Тампонажды материалдарға қойылатын талаптар:

1)      Мұндай материалдардың суспензиясы жеңіл айдалу керек.

2)      Ұңғымаға тасымалдау аяқталғаннан кейін суспензия қысқа мерзімде қоршаған орта температурасы 0-ден төмен болса да өткізбейтін қатты денеге айналу керек.

3)      Суспензия қатаю кезінде көлемі аз ғана үлкеюі керек.

4)      Суспензиядан қалыптасқан қатты дене жоғары майысқақты, ұзақ мерзімді нормамаға қарсы тұрақты болуы керек.

5)      Шегендеу тізбегімен және ұңғыма қабырғасымен қатаю және беріктігі болуы керек.

6)      Олар қымбат және аз болмауы керек.

Тампонажды материалдар ретінде көбінесе цементтің кейбір түрлерін және арнайы қоспаларды қолданылады. Негізгі цементер таза күйінде және тампонажды қоспаларды дайындау үшін портландты, шлакты, белитті, сазды, қиыршықты және т.б.б.т.

Портланд цементтер – бұл карбонатты және сазды жыныстық қоспаларын күйдіру және оларды майдалау жолымен алынатын ұнтақ тәрізді тұтқыр зат. Шикізаттың құрамында келесі элементтер бар: CaO – 60-75%, Al2O3 – 3-8%, SiO– 15-25%6 Fe2O3 – 2-6%.

Тампонажды портланд цементердің екі түрі қолданылады:

1)      Салқын ұңғымалар үшін

2)      Ыстық ұңғымалар үшін

Ұнтақталған шлактар негіздегі цементтер. Металлургиялық процестердің тас түріндегі қалдықтарын шлантар деп атайды. Температурасы көтерілген сайын цементтің әрекеті жоғарылайды. Таза түрінде шлакты тампонажды түрінде аз қолданылады 80-1600С.

Белитті кремний қиыршықты цемент. Кварц құмымен нейелинді шламның қосылысынан алынады. Таза күйінде және тампонажды қоспаларды дайындау үшін негізі ретінде ұңғыманың температурасы 150-3000С дейін қолданылуға болады.

  

17. Цементтеу ұнтақтарының ерітіндінің және тастың негізгі қасиеттері. Тампонажды ерітіндінің және тастың қасиеттеріне қысым мен температураның әсері.

 

Ұнтақтың қасиеті. Тампонажды қоспаның тығыздығы деп – оның тығыз денесіндегі көлем бірлігінің массасын түсінеді. Құрғақ қоспаның тығыздығы соңғысының құрамына және әрбір компаненттің тығыздығына тәуелді.

ρт.с. = عρі Сі

ρі – қоспаның сәйкес компанентерінің тығыздығы.

Сі – қоспадағы бер-н комп-ң құрамы.

Қоспаның маңызды сипаттамасы көлемнің бірлік массасы ол меншікті үйме массасы деп атайды. Меншікті үйме масса майдалануына байланысты және соңғысының үлкеюінен кішірейеді.

Цемент ерітіндісінің қасиеті. Тампонажды ерітіндінің салыстырмалы су құрамы деп – су массасының дайындауға алынған қатты фазасының массасына қатынасын айтады. Тампонажды ерітіндінің тығыздығы қатты фазалардың құрамына және салыстырмалы су құнрамына байланысты. Тампонажды ерітіндінің жылжымалығында үлкен маңызы бар. Ерітіндінің қоюлығы бойынша жылжымалығын бағалау әдісі кеңінен қолданылады. Ол арнайы құрал көмегін консистометрмен өлшенеді. Гидротация процестерінін даиуына байланысты уақыт арасында консистенциясы өзгереді.

Цемент тастың қасиеттері. Тампонажды ерітіндіден қалыптасатын тастың беріктігі қатудың алғашқы мерзімінде өседі, ол цементтің құрамына, температураға, қысымға байланысты. Бірінші сағаттан бірнеше тәулікке созылады. Шегендеу тізбекте артық ішкі қысым оның температурасы қатты жоғарылаған жағдайда тастың беріктігі ең бастысы ұңғыманың тізбек арасындағы кеңістігін саңылаусыздандыруын қамтамасыз етуге қажет. Цементті тас кеуекті дене болып табылады. Портланд цементтің гидротация процесінде температураның төмендеуінен кеуектінің радиусы кішірейеді, ал температура жоғарлаған сайын керісінше кеуектінің радиусы үлкейеді.

Температура мен қысымның әсері. Химиялық реакцияның қарқындылығы температураға байланысты. Температураның жоғарылауынан гидротация реакцияның жылдамдығы үлкейеді. Ол жылжымалығын азайтады. Динамикалық кернеу жоғарылайды, қоюлауы және төменгі ерітіндінің қатаю уақытын қысқартады. Температурасы жоғарлаған сайын алғашқы беріктігі тез үлкейеді және тез арада үлкен мағынаға жетеді. Мысалы; ұңғыманың температурасы 300С болса, онда үлкею жылға созылады. Тампонажды ерітіндінің және тастың қасиеттеріне қысымның әсері аз. Температурасы 80-1000С дейін қысымның үлкеюі портланд, цемент тастың алғашқы беріктігінің өсуіне мүмкіндік береді, ал жоғары температурада қысымның өсуімен мұндай тастың беріктігі азаюы мүмкін.

 

18. Қабаттарды ажырату сапасына қойылатын талаптар. Цементтеу әдістерінің жіктелуі.

 

Қабаттарды ажыратуға  қойылатын талаптар:

1)      Ұңғыма ашынған өткізгіш қабаттардың арасында қысымның өзгеруі болса да айырылатын орта саңылаусыздандырылуы керек.

2)      Айырылатын орта айналасындағы тау жыныстарын және шегендеу тізбегінің сыртқы бетімен әрқашан тығыз қатынаста болуы керек.

3)      Айырылатын орта ұзақ мерзімді болуы керек.

4)      Айырылудың саңылаусыздығы соққы жүктеменің әсерінен бұзылмауы керек.

5)      Айырылатын орта ұңғыманың қатты суыққа берік болуы керек.

Цементеудің бірнеше әдістері қолданылады:

1) Алғашқы цементтеу әдісі.                                

2) Жұту аймағын айыру әдісі.

3) Цементтеу кезінде жөндеу жұмыстары.

4) Цементтік көпірді орналастыру әдісі.

Алғашқы цементтеу әдістері: бір сатылы, көп сатылы, манжетті, кері.

Екі сатылы цементтеу.Цементтеуге жататын ұңғыма аралығын екі бөлімшеге бөледі, ал шегендеу тізбегінің құрамына осы бөлімшенің қиылысында арнайы цементті муфтасын қосады. Тізбек сыртында муфтаның үстіне және оның астына центрленген фонарлар орнатылады.

Манжетті цементтеу. Бұл әдісті жоғарыда қарастырылған өнімді кенішке кіру әдісінің бесінші әдісінде ұңғыманы цементтеу үшін қолданылады. Шегендеу тізбегінің құрамына фильтраттан бірнеше жоғары цементті муфта кіреді.

 

19. Ұңғымаларды цементтеу сапасына әсер етуші негізгі факторлар.

 

Өткізгіш қабырғаларды цементтеу кезінде айыру сапасы келесі факторларға тәуелді:

1) Тампонажды қоспаның құрамына;

2) Тампонажды ерітіндінің қасиеттеріне және құрамына;

3) Цементтеу әдісіне;

4) Ұңғыманың тізбек сыртындағы кеңістігінде бастыру сұйығын тампонажды ерітінділермен толтыру;

5) Шегендеу тізбегінен және ұңғыма қабырғасымен арасындағы тампонажды тастың қатаюына және беріктігіне;

6) Фильтрацияны болдырмау үшін қосымша құралдарын пайдалануға;

7) Тампонажды ерітіндінің қоюлану және қатаю кезінде үңғыма режиміне.

Тампонажды ерітінділердің қасиеттерін және құрамын жобалау кезінде цементтеу аралықта динамикалық температурамен цементтеу кезінде ұңғыманың ең үлкен қысымды, өткізгіш қабаттарда қабат қысымды, жыныстардың гидрожарылыс қысымды жақын орналасқан өткізгіш қабаттардың арасындағы салыстырмалы өзгеру қысымды ескеру қажет. Цементтеу сапасына тампонажды ерітіндінің айыру қасиеттеріне, тығыздықтың қатынасына және тампонажды ерітіндінің және жуу сұйығының реалогиялық қасиеттеріне байланысты.

Буферлі сұйықтар. Буферлі сұйықтар келесі функцияларды орындайды:

1) Тампонажды ерітіндіні жуу сұйығынан бөле алады және олардың қою қиын айдалатын қоспаларының түзілуін тоқтатады.

2) Жуу сұйығының  тампонажды ерітіндімен толтыру орнын үлкейтеді.

3) Ұңғыма өткізгіш қабырғасында фильтрациялық сазды қабықшаның бұзылуына әсер етеді.

4)      Кері цементтеу кезінде тампонажды ерітіндінің алғашқы көлемін шегендеу тізбегінің башмагына жақындауын бақылау үшін репер болып қызмет етеді.

Буферлі сұйықтар ретінде су және тұздардың сулы ерітінділері мен сілтілер кеңінен қолданылады.

 

20. Шегендеу құбырлар тізбегін  байланыстыру және саңылаусыздандыруды тексеру.

 

Шегендеу тізбектерін бір-бірімен әртүрлі конструкциясы тізбек басының көмегімен байланыстырады универсалы, сыналы бас тізбек болып табылады. Алдыңғы шегендеу тізбегінің жоғарғы ұшына бұралған корпустан орнатып және болтпен бекітетін педесталын ішкі тізбекті ілетін және барлық қосылыстарды саңылауландыруды қамтамасыз ету үшін тығыздағыш құрылғылар сыналардан тұрады. Корпус денелерде және педесталдан тығынмен жабылған тесіктер бар. Екі тізбекті байланыстыратын кейін осы тесіктің біреуіне жоғары қосылған кранын бұрап қояды. Сол арқылы тізбек арасындағы кеңістіктерде қысымды бақылайды. Шегендеу тізбектерін байланыстыру алдында цементтеу аяқталғаннан кейін тізбек бұрғылау қондырғысының ілмегінде ілініп тұрғанда оны есептемелі күшпен тартады. Содан соң сыналар көмегімен басына іледі, іліп болғаннан кейін тізбектің жоғарғы ұшына педесталды бұрайды және фланецпен қосады.

        Шегендеу тізбегінің, тізбек басының және цементтелетін тізбек сыртындағы кеңістіктің сағылаусыздануы сынау жолымен тексеріледі. Тізбекте бастыру сқйығын алдын-ала суға алмастырады. Егер жарылысқа құбырдың беріктігі аз болса, онда сынау кезіндегі қысымды мына формуламен анықтаймыз:

                                               Роп=1,1Ру   

      Егерде тізбектің конструкциясы өте қиын болса, ал сағадағы қысым жоғары мына формуламен анықталады:

                                             Роп=1,1РсопgZo

      Тізбекті саңылаусыз деп есептейді мынадай жағдайда: егер бастыру сұйығын сумен ауыстырғаннан кейін сағада сұйықтың ағысы және газдың бөлінуі байқалмаса тізбекті саңылаусыз деп есептейміз.

       Тібектің башмагындағы жыныстың жарылуын  және сынау кезіндегі жуу сұйығының жұтуын болдырмау үшін мына жағдайлар сақталу керек.

                                                  РопппgL

 

21. Өнімді қабаттарды сынау. Зерттеу тәсілдері, өнімдік қабаттарды зерттеу әдістері.

 

Зерттеуді келесі мінездемелерді анықтау үшін жүргізеді: өнімділігін газды факторлардың түптегі және қабаттағы қысымды, температураны, ұңғыманың өнімдік коэффициентін, қабаттың өткізгіштігін, қабат сұйығының құрамы мен қасиеттерін. Ұңғыманы 4-6 режимде зерттейді, алдыменен штуцердің минималды диаметрінде содан кейін штуцердің диаметрі үлкейтіледі. Мұндай зерттеудің мәліметтері бойынша индекаторлық қисықты дебит өнімділікті депрессия тұрғызады. Ағыстық оптималды режимін анықтайды. Саға қысымын әрбір 3сағ сайын өлшейді, ал түптегі қысымын және өнімділігін тәулігіне 1-2 рет өлшейде . 1 тәуліктен кейін қысымның қисық қалыптасуын тіркеуден кейін тереңдік манометрмен жабық ұңғымада қабат қысымын қосымша өлшейді. Егер барлау ұңғымасында бірнеше қабатты сынау қажет болса, онда операцияны тқменнен бастайды. Төменгі қабатты зерттеп болғаннан кейін ұңғыман жуу сқйығымен толтырады. Төменгі және оған жақын жоғарыда орналасқан нысан арасындағы аралықта цементті көпірді орнатады. Тампонажды ерітінді қатқаннан кейін тізбектегі сұйықтың деңгейін төмендету тәсілімен  көпірдің саңылаусыздығын тексереді. Егер көпір саңылаусызданған болса, онда шегндеу тізбегін қарқынды қабаттың төменнен екіншісіне қарсы перфорациялайды, одан ағынды шақырады және тиянақты зерттеулер жүргізеді.

Егер барлық нысындар бойынша әрбір қабаттың сапалы мінездемесін құрастыруға және негізгі параметрлерін анықтауға мүмкіндік беретін нәтижелер алынса сынау аяқталды деп есептейді. Барлау ұңғымаларында ағынды алумен және алғашқы нысанжы зерттеумен байланысатын жұмыстар үшін бұрғылау қондырғылары қолданылады. Әрбір зерттелетін нысанға жоспар құрастырылады. Ұңғыманы сынау аяқталғаннан кейін әрбір нысанның  зерттеу нәтижелері туралы цементті көпірлерді орнату және оларды саңылаусыздығын тексеру туралы ұңғымаларды пайдалануға немесе тоқтатып қоюға немесе ұңғыманы жабу туралы актілер құрастырылады.

Көпір деп түбінен алыс орналасқан ұңғы бөлігінің көлденең қимасын толық жабатын құрылғыны айтады. Көпірлер резеңкелі, металды, цементті және басқа материалдан болады. Көпірлерді келесі мәселелерді шешуге орнатады:

1)  Төмен орналасқан өткізгіш қабаттарды жоғары орналасқан қабаттардан уақытша және тұрақты айыру.

2) Ұңғыманы жапқаннан кейін атмосфераға қабат сұйығының құйылу қауіптілігін жою.

3) Ұңғыманы пакерлеу кезінде құбырлар тізбектері үшін берік тіректі құру.

4) Оқпанды бұрғылау кезінде берік тіректі құру.

5) Тұрақты емес жыныстарды бекіту.

  

22. Жуу сұйықтарының жұту аймақтарды оқшаулау.

 

Бұрғылау кезінде жуу сұйығының жұту аймақтарды оқшаулау әдісі тез ұстап алатын тампонажды ерітіндімен арнайы тампонажды пастамен немесе полимерлі материалдармен цементтеу және т.б. Жұтылу аймақтарын цементтеудің бірнеше түрлері бар:

1)   Берілген ұңғымада ашылған басқа өткізгіш аралықтардан жұту аймақтарын алдын – ала ажыратпай цементтеу. Бұл жағдайда ұңғымаға бұрғылау құбырларның тізбегін түсіреді. Оның төменгі ашық ұшын жұту аймақтарының жамылтқы бетінен бірнеше жоғары орналасады. Ұңғымаға құбыр тізбегі бойынша тампонажды ерітіндіні жұтылу аймағына қарсы және одан аз ғана жоғары hп ұзындығымен оқпан бөлімшесін толтыру үшін жеткілікті көлемде айдайды. Сонымен қатар ұңғыманың айналасындағы жұтылу жұмыстарында каналдарын толтыру үшін

Иц.р=0,25πd2chnK

Мұндағы: K- тампонажды ерітіндімен толтыратын жұтылу жынысындағы каналдардың көлемін ескеретін коэффициент. Ұңғымаға тампонажды ерітіндіні құбыр тізбегінен бастыру  сұйығымен ығыстырады. Бастыру сұйығын айдағаннан кейін бұрғылау құбырларды ұңғымадан шығарады.

Әртүрлі пакерлер және айырғыш тығындар көмегімен басқа өткізгіш жыныстардан жұту аймақтарын алдын-ала айыру мен цементтеу. Ұңғымаға төменгі ұшына бұрғыланатын пакер ілінген  бұрғылау құбыр тізбегін түсіреді. Жылу сұйықтығының циркуляциясын қалпына келтіргеннен кейін құбырларға бұрғыланатын шарды тастайды. Пакерге жетіп ершікке отырады және сұйық өтетін жолды жабады. Нәтижесінде құбырларда қысым жоғарылайды. Жуу сұйығы тесік арқылы пакер корпусының және кеңейіп ұңғыма қабырғасына тығыз жабысқан тығыздауын элементті арасымен саңылауға өтеді. Қысымды шамамен 5МПа жоғарылатқан кезде калибрленген шкивтер қиылады ершіккорпустан ығыстырылады және қысым құбырда төмендейді. Құбырдағы қысымды төмендету кезінде клапандар саңылауды жабады ерітіндінің ағуы тоқтайды және тығыздауыш элементі қалыпты жағдайға келеді. Пакерлеуден кейін бұрғылау құбырларға тампонажды ерітіндінің қажетті көлемін айдайды. Айырғыш тығынды босатады және оны төмен қарай бастыру сұйығымен ығыстырады. Бұрғылау құбырларға қысымды 5-6МПа жоғарылатқанда тығынды корпустың жоғарғы ершікке отырғызғаннан кейін бастыру сұйығын айдауды тоқтатады. Оңға қарай айналдыру мен төменгі сол жақ бұрандағы аударманы пакер корпусынан ажыратады және құбырларды көтереді. Тампонажды ерітіндінің қатаюынан кейін пакер тығынмен бірге жоғарғы горизонттардан жұту аймақтарына сұйықтың ағуын қиындатады. Тампонажды ерітіндінің қатаюынан кейін пакерді және цементті тасты ұңғымада бұрғылайды.

 

23. Көпірлерді орнату әдістері.

 

Бұрғылау құбырларының тізбегі бойынша тұтқырланған ерітіндіні тасымалдау жолымен құрылған цементті көпірлерді жиі қолданады. Цементті көпірлерді құрудың ең тиімдісі келесі әдіс болып табылады. Ұңғымада көпір құралатын бөлімнің төменгі шекарасынан азғана төмен бұрғылайтын пакерді немесе манжетті тығынды  орнатады. Осы бөлімшенің төменгі шекарасына дейін құбыр тізбегін түсіреді және ұңғыманы шаяды. Шаюдан кейін тізбегіне буфер сұйығының алғашқы көлемін тампонажды ерітінді көлемін және бастыру сұйықтықтың көлемін айдайды. Тампонажды ерітінді екі айырғыш тығындармен буфер сұйықтығының екі өлшемімен бөледі. Бастыру сұйықтығының көлемін айдап болғаннан кейін құбыр тізбегін келешек көпірдің жоғарғы шекарасынан бірнеше жоғары үлкен емес жылдамдықпен көтереді және ұңғыманы шаяды. Содан кейін құбырды жоғарыға шығарады, ал ұңғымадағы  тампонажды ерітінді қатаю үшін  жайына қалдырамыз.

Құбыр тізбегін көтеру кезінде буфер сұйықтығының  алғашқы көлемімен тампонажды ерітіндіні  араластыруды буфер сұйығына бастыру сұйығын жай айдау қажет және басында артық қысымды ұстап тұру қажет.

Рц.гр.гт

Көпірлерді құру үшін тампонажды қоспаның ұңғыманы берілген аралықта температура мен қысым есебінен таңдау керек. Цементтеу операцияны орындау үшін тампонажды ерітіндінің және басқа сұйықтардың көлемдерін келесідей есептейді. Тампонажды ерітіндінің көлемі

Vц.р=Fchm+C1Vтр

Бастыру сұйығының көлемі

Vпр2Vтр-Fтрhm

Буфер сұйығының көлемі

Vб3Vтр4Fк.пhm

Мұндағы: Fc, Fтр, Fк.п – шегендеу тізбегін орнату арасындағы ұңғыманың, құбырдың және сақина кеңістігінің  көлденең қимсына;

Vтр – құбыр тізбегінің ішкі көлемі;

hm – көпірдің жобалық ұзындығы;

C1, С2, С3, С4 – құбыр қабырғасында тампонажды ерітіндіні жоғалтуды шектес сұйықтығымен араластыру кезінде сонымен қатар буфер сұйығын жоғалтуды ескеретін коэффициенттер.

Жергілікті беріктікте цементті тасты пайда болғаннан кейін ұңғыманы қашаумен құбыр тізбегін түсіреді. Көпірлердің жоғарғы шегінің жағдайын анықтаймыз. Оның жоғарғы әлсіз бөлігін бұрғылайды және оған жоғарғы қысымды азайту жолымен немесе құбыр тізбегінде түсірілген қабат сынағыш көмегімен немесе аэрациямен сұйық деңгейін төмендету арқылы көпірдің саңылауларын тексереді.  Егер көпір саңылаусыз болып қалса осындай тексеруде бұзылса немесе жоғарыға қарай жылжып кетсе оны бұрғылауды және операцияны қайтадан қайталайды.

 

24. Ұңғыманың техникалық жағдайын зерттеу.

 

Ұңғыманы бекітудегі ахаулар жарамсыз шегендеу құырларын қолданудан үлкен өстік жүктемелер әсерінен бүтін құбырлардың және байланыстардың бұзылуы жоғары артық қысым шегендеу құбырларының тозу сазды қабықшаларының тампонажды ерітіндінің және тастың жарылу әсерінен бүтін құбырлардың және байланыстырудың бұзылуынан пайда болады. Ұңғыманы бекітуде ахаулар тампонажды ерітінділерді қатаюы кезінде шегендеу тізбегінің саңылаусыздығын және цементтеу сапасын тексеру кезінде оны игеру және пайдалану кезеңдерінде байқалуы мүмкін. Ахаулардың орналасқан жерімен сипаттамасын анықтау үшін ұңғыма жағдайын зерттеу қажет. Егер ахаулар өнімді қабаттың ағын алып болғаннан кейін байқалса, онда ұңғыманы жауып жөндеу кезінде қабатты ластанбайтын жуу сұйығын айдайды.

Шегендеу тізбегінің ахауларын анықтау үшін шаблондар мен таңбалар қолданылады. Шаблон орталық жуу каналдарымен металдық цилиндр болып табылады. Шаблонның төменгі торцасында қалыңдығы 15 мм дейін жұмсақ металл қабаты бар, ал жанындағы бетінде науа. Науаның атқаратын қызметі шегендеу құбырына ұзақ металды заттардың түсуінен шаблон сыналап қалмауы үшін.

Таңбалар жазық және конусты болады. Шаблонды ұңғымаларға құбырлар тізбек көмегімен жайлап түсіреді. Түсірер алдында ұңғыманы жақсылап жуады. Жұмсақ металдың қалың қабаты бар таңба көмегімен төмен қарай өтуге кедергі болып тұрған сол заттың терең ізін алуға болады. Мұндай таңбалар арқылы беттің формасы туралы айтады. Жазық таңба көмегімен ұңғымадағы кедергінің орнын анықтайды. Шегендеу тізбегінің жағдайы туралы толық мәліметті алудың бір жолы суреке түсіру болып табылады. Бұл мақсат үшін арнайы ұңғыманың фотоаппарты бар суретке түсіру мүмкін егер ұңғыма мөлдір сұйықпен толтырыған болса.

Жөндеу цементтеудің тәсілдері. Жөндеу цементтеудің мақсаты:

1) Қабат сұйықтар бір қабаттан екінші қабатқа өтетін цементті тастағы каналдарды және жарықтарды жою;

2) Шегендеу тізбегіндегі ірі саңылауларды жою;

3) Өнімді және су негізді қабаттардың арасын айыратын экрандарды құру.

Жөндеу цементтерінің бірнеше тәсілдері бар:

1) Пакерсіз цементтеу. Пайдалану тізбегіне төменгі саңылауға дейін сорапты компрессорлы құбырларды түсіреді. Осы тізбектердің жоғарғы ұшына көрсеткіш және тіркеу манометрмен цементтейтін басты бұрап қояды, ал тізбек аралық кеңістікті превентормен саңылаусыздандырады. Сорапты компрессорлы құбырларға суды айдайды, ұңғыманы жуады содан кейін превентордың сұйық шығатын құбырының кранын жауып суды тізбек сыртындағы кеңістікке шегендеу тізбегінде теілген тесіктер арқылы айдайды және цементті тастағы жарықтар мен каналдарды шаяды. Сонымен қатар су айдаудың көлемді жылдамдығын және сағадағы қысымды тіркейді. Цементті тастағы каналдарды тазалағаннан кейін тампонажды ерітіндінің қажетті көлемі және оны тізбек сыртындағы кеңістікке шығару режимі туралы сұрағын шешеді. Содан кейін сорапты компрессорлы құбырлар тізбегіне тампонажды ерітіндінің есептелген көлемін айдайды. Тампонажы ерітіндінің төменгі шекарасы 100-150м сорапты копрессорлы құбырлардың төменгі ұшына жеткеннен кейін превентордың сұйық шығатын кранын жабады, ал тампонажды ерітінді шегендеу тізбегіндегі тесіктер арқылы тізбек сыртындағы кеңістікке шығарады. Осыдан кейін сорапты компрессорлы құбырды төменгі ұшы шегендеу тізбегі жоғары тесіктері 10-15 м жоғары болатындай етіп көтереді. Тампонажды ерітінді қатқаннан кейін шегендеу тізбегі цементті тасты бұрғылайды және оны саңылаусыздыққа тексереді.

 

Мәлімет сізге көмек берді ма

  Жарияланған-2015-09-05 17:36:09     Қаралды-7071

20 ҒАСЫРДЫҢ НЕГІЗГІ ӨНЕРТАБЫСТАРЫ

...

20 ғасырдың негізгі өнертабыстары, оларсыз қазіргі адам өмір сүре алмайды

ТОЛЫҒЫРАҚ »

САМАУЫРДЫҢ ІШІНЕ ҚАҚ ТҰРСА

...

Cамауырдың ішіне қақ тұрса

ТОЛЫҒЫРАҚ »

ШАШ КҮТІМІ

...

Адамның шашы бірде түсіп, бірде шығып дегендей, ұдайы алмасып отырады.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

БІЗДІҢ ӘЛЕМ ТУРАЛЫ СІЗ БІЛМЕГЕН 15 КЕРЕМЕТ ФАКТ

...

Біздің әлем - шексіз жұмбақ. Күн сайын сіз ол туралы көптеген жаңа нәрселерді біле аласыз!

ТОЛЫҒЫРАҚ »

АНТАРКТИДА ТУРАЛЫ ҚЫЗЫҚТЫ ДЕРЕКТЕР

...

Мұз құрлығының ресми ашылған күні 1820 жылдың 28 қаңтары болып есептеледі.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

ЖЫЛҚЫ АТЫМЕН АТАЛАҒАН SNICKERS ШОКОЛАД БАТОНЧИК

...

Snickers - жастар арасында ең танымал батончик

ТОЛЫҒЫРАҚ »

ЖЕР ТУРАЛЫ ҚЫЗЫҚТЫ ДЕРЕКТЕР

...

Бұл мақалада біздің жер туралы қызықты деректер талқыланады

ТОЛЫҒЫРАҚ »

АЯҚ КИІМГЕ ДЕ КҮТІМ КЕРЕК

...

Әдетте, адамның екі аяғы бірдей бола бермейді. Көбіне оң аяқ сол аяқтан гөрі үлкенірек келеді.

ТОЛЫҒЫРАҚ »

КҮДЕРІ БҰЙЫМДАРДЫ ТАЗАЛАУ

...

Күдерден тігілген бұйымдарды қалай тазалауға болатын тәсіл.

ТОЛЫҒЫРАҚ »