Қосымбаева Г.Т., Көшкінбаев А.К.

  Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік мемлекеттік университеті, Қазақстан

Мұнай және газ ұңғыларын игеру, қабаты сұйықтарды ұңғыға келтіру тəсілдері

Бұрғылау жұмыстары аяқталғаннан кейін ұңғыны игеру жəне сынауға дайындайды. Ол үшін пайдалану тізбегінің жоғарғы шетіне фонтандық арматура қойылып, осы арматурамен қабат сұйықтарын жинап сақтайтын ыдыс, сепараторлар, факель құрылғысы, қабылдау қалбырлары, қысым, температура өлшейтін приборлар байланыстырылады. Уақытша ұңғы сағасымен компрессор жəне сорап агрегаттары байланыстырылады. Фонтандық арматура  құбыр басы жəне фонтандық елкадан тұрады. Құбыр басына сораптық- компрессорлық құбыр ілінеді, ал фонтандық елка  ұңғыдан өндірілетін сұйықтарды жер үсті қабылдау ыдыстарына бағыттап, ұңғы сағасын саңылаусыздандыру қызметін атқарады.

Қабат сұйықтарының ұңғыға қалыпты ағып келуін қамтамасыз ету үшін, пайдалану тізбегінде атқыш перфораторлар көмегімен 1 м құбыр ұзындығына 10-нан 20-ға дейін тесіктер тісілуі тиіс. Перфоратордың бір рейісінде 2-ден 10 дейін тесік тесіледі. Сондықтан да перфоратор ұңғы ішіне бірнеше қайтара түсіріледі. Атқыш перфораторлардың пайдалану тізбегінің, сораптық- компрессорлық құбыр ішіне жəне сораптық-компрессорлық құбырмен түсірілетін түрлері бар.

Ұңғыларды игеру деп өнімді қабаттардан мұнай мен газды ұңғыға келтіру үшін жүргізілетін жұмыстар жинағын айтады. Өнімді қабаттан қабат сұйықтарын ұңғыға келтіру үшін, ұңғы ішіндегі қысымды қабат қысымынан едəуір төмендетіп түсіру қажет. Ұңғы ішіндегі қысымды төмендету үшін, ондағы жуу сұйығын жеңіл сұйыққа алмастыру немесе  тізбек  ішіндегі сұйық деңгейін жайлап немесе күрт төмендету арқылы іске асыруға болады. Ұңғы ішіндегі сұйықты  жеңіл сұйықпен алмастыру тəсілі.

Бұрғылау жұмыстары аяқталғаннан кейін ұңғыны игеру жəне сынауға дайындайды. Ол үшін пайдалану тізбегінің жоғарғы шетіне фонтандық арматура қойылып, осы арматурамен қабат сұйықтарын жинап сақтайтын ыдыс, сепараторлар, факель құрылғысы, қабылдау қалбырлары, қысым, температура өлшейтін приборлар байланыстырылады. Уақытша ұңғы сағасымен компрессор жəне сорап агрегаттары байланыстырылады. Фонтандық арматура  құбыр басы жəне фонтандық елкадан тұрады. Құбыр басына сораптық- компрессорлық құбыр ілінеді, ал фонтандық елка  ұңғыдан өндірілетін сұйықтарды жер үсті қабылдау ыдыстарына бағыттап, ұңғы сағасын саңылаусыздандыру қызметін атқарады.

Құбыр басы мен фонтандық елка арасында жоғары қысымдық негізгі ысырма орналасқан. Құбыр басы мен фонтандық елка əрқайсысы екі жоғары қысымдық ысырма, манометр орналасқан бүйірлік бұрмалармен жабдықталған. Фонтандық елка, сонымен қатар термометр жəне штуцер камерасымен жабдықталады.

Құбыр басының бұрмасына қажет болған жағдайда, компрессор жəне сорап агрегаттары жалғанады. Фонтандық арматура жұмысшы қысымы, ұңғы сағасында күтілетін ең жоғары қысым мəнінен  жоғары болуы тиіс. Арматура ұңғы сағасына орнатылып болғаннан кейін, құбыр басы мен фонтандық елка паспортындағы қысыммен саңылаусыздыққа тексеріледі.  Негізгі ысырманың басқару штурвалы ұңғы сағасынан 10 м қашықтыққа орналастырылып, қорғау шитімен жабылып бөлінеді.

Ұңғыны сынар алдында бұрғы сорабының қабылдау қалбырлары тазартылып, өнімді қабатты екінші қайтара ашу  жəне одан қабат сұйықтарын ұңғыға келтіруде қолданылатын, сонымен қатар мұнайгаз атқылау жағдайлары бола қалғанда, оны тойтаруға қажетті тығыздығы жоғары жуу   сұйықтарымен толтырылады. Соңғысының көлемі пайдалану тізбегі көлемінен екі еседей көп болуы тиіс.

Өнімді қабат бірінші рет бұрғыланып ашылғаннан кейін, көбінесе ұңғы оқпанын пайдалану тізбегімен бекітіп, тізбек сыртын цементтейді. Осыдан кейін қабат сұйықтарын ұңғыға келтіру үшін шегендеу тізбегі, цемент тасы арқылы қабатпен жалғастырушы тесіктер тесілуі қажет. Мұндай тесіктерді тесу операциясы қабатты екінші қайтара ашу деп аталады. Бұл операция  арнайы перфораторлардың көмегімен іске асырылады. Негізінен атқыш жəне гидроабразивті перфоратор түрлері қолданылады.

Қабат сұйықтарының ұңғыға қалыпты ағып келуін қамтамасыз ету үшін, пайдалану тізбегінде атқыш перфораторлар көмегімен 1 м құбыр ұзындығына 10-нан 20-ға дейін тесіктер тісілуі тиіс. Перфоратордың бір рейісінде 2-ден 10 дейін тесік тесіледі. Сондықтан да перфоратор ұңғы ішіне бірнеше қайтара түсіріледі. Атқыш перфораторлардың пайдалану тізбегінің, сораптық- компрессорлық құбыр ішіне жəне сораптық-компрессорлық құбырмен түсірілетін түрлері бар.

Перфорацияны бастамай тұрып, құбыр басының крестовинасына перфоратор ысырмасы орнатылып, пайдалану тізбегінің шектік қысымынан аспайтын қысымға тексеріледі. Ысырма штурвалы ұңғы сағасынан 10 м қашықтыққа қойылып, қалқанмен жабылады. Ұңғы дайын болғаннан кейін, пайдалану тізбегінің ішіне кабель арқылы перфоратор түсіріліп, өнімді қабат тұсынан белгіленген аралықтарда атқыланып, тесіктер тесіледі.

Əр ату барысында қабатқа жуу сұйығының біраз бөлігі кетеді, сондықтан қабат сұйықтарының мезгілсіз ағып құйылуын болдырмау үшін ұңғыны жуу сұйығымен толтырып отыру қажет. Перфорация аяқталғаннан кейін, кабель ұңғыдан көтеріліп, ұңғы ішіне сораптық-компрессорлық құбыр түсіріледі. Оның төменгі шеті ең жоғарғы перфорациялау тесіктеріне жақын, егер өнімді қабат коллекторы берік тау жыныстарынан құралса, 100-150 м жоғары орналастырылады.

Ұңғыларды игеру деп өнімді қабаттардан мұнай мен газды ұңғыға келтіру үшін жүргізілетін жұмыстар жинағын айтады. Өнімді қабаттан қабат сұйықтарын ұңғыға келтіру үшін, ұңғы ішіндегі қысымды қабат қысымынан едəуір төмендетіп түсіру қажет. Ұңғы ішіндегі қысымды төмендету үшін, ондағы жуу сұйығын жеңіл сұйыққа алмастыру немесе  тізбек  ішіндегі сұйық деңгейін жайлап немесе күрт төмендету арқылы іске асыруға болады. Ұңғы ішіндегі сұйықты  жеңіл сұйықпен алмастыру тəсілі.

Сораптық-компрессорлық құбыр (СКҚ) өнімді қабат коллекторы берік тау жыныстарынан  құралса ұңғы түбіне дейін, тұрақсыз тау жыныстарынан құралса жоғарғы перфорациялау тесіктеріне дейін түсіріледі. Сұйықты алмастыруды кері айналым тəсілмен жүргізеді. Жылжымалы поршенді сорап арқылы сораптық-компрессорлық құбыр мен пайдалану тізбегі арасына жеңіл сұйық айдалады. Ол құбыр аралық кеңістікті толтырған сайын, ауыр жуу сұйығы сораптық- компрессорлық құбыр арқылы ығыстырылып, сораптағы қысым көтеріледі. Қысым,  жеңіл сұйық сораптық-компрессорлық құбыр башмагына жеткенде, максимальды мəніне көтеріледі (157-сурет).      Румт = (ρж – ρжж)gzскқ + Рскқ + Рмт ρж, ρжж – ауыр жəне жеңіл жуу сұйықтарының тығыздығы, кг/м3; zскқ-сораптық-компрессорлық құбырлар тізбегінің түсірілу тереңдігі, м; Рскқ,Рмт- сораптық-компрессорлық құбырлар тізбегіндегі жəне тізбек аралық кеңістіктегі гидравликалық қысым шығыны, Па. Бұл қысым пайдалану тізбегін тексеру қысымынан (Роп) аспауы тиіс     Рмту ≤  Роп.Осы екі теңдеуді бірге шеше отырып, өнімді қабат берік тау жыныстарынан құралса тізбек ішіндегі сұйық тығыздығының шектік төмендеу мəнін (ρж- ρжж) анықтауға болады. Ал өнімді қабат тұрақсыз тау жыныстарынан құралған жағдайларда, бұл тығыздықтар айырмасы 150-200 кг/м3 дейін төмендетіледі. Егер ауыр жуу сұйығын таза суға немесе газдалынған мұнайға алмастырған жағдайлар да, нəтиже бермесе, онда басқа тəсілдер қолданылады. Ұңғы ішіндегі қысымды компрессор көмегімен төмендету. Берік тұрақты тау жыныстарынан құралған өнімді қабаттардан, қабат сұйықтарын ұңғыға келтіру үшін, ұңғы ішіндегі сұйық деңгейін компрессорлық тəсілмен төмендету тəсілі кеңінен қолданылады. Ол үшін тізбек аралық кеңістікке жылжымалы компрессор көмегімен сол жердегі сұйық деңгейін мүмкіндігінше ығыстырып, СКҚ тізбегі ішіндегі сұйықты аэрациялап, депрессия түсіретіндей ауа айдайды. Егер операция басталар алдында сұйық деңгейі ұңғы сағасында орналасса, ауа айдаған кезде тізбек арасындағы кеңістіктегі сұйық деңгейін төмендету тереңдігін, қысым тепе- теңдік теңдеуі бойынша табуға болады zсн- сұйық деңгейінің төмендеу тереңдігі, м; Ркомп-компрессормен түсірілетін ең жоғары қысым,Па.

Əр ату барысында қабатқа жуу сұйығының біраз бөлігі кетеді, сондықтан қабат сұйықтарының мезгілсіз ағып құйылуын болдырмау үшін ұңғыны жуу сұйығымен толтырып отыру қажет. Перфорация аяқталғаннан кейін, кабель ұңғыдан көтеріліп, ұңғы ішіне сораптық-компрессорлық құбыр түсіріледі. Оның төменгі шеті ең жоғарғы перфорациялау тесіктеріне жақын, егер өнімді қабат коллекторы берік тау жыныстарынан құралса, 100-150 м жоғары орналастырылады.

Сораптық-компрессорлық құбыр (СКҚ) өнімді қабат коллекторы берік тау жыныстарынан  құралса ұңғы түбіне дейін, тұрақсыз тау жыныстарынан құралса жоғарғы перфорациялау тесіктеріне дейін түсіріледі. Сұйықты алмастыруды кері айналым тəсілмен жүргізеді. Жылжымалы поршенді сорап арқылы сораптық-компрессорлық құбыр мен пайдалану тізбегі арасына жеңіл сұйық айдалады. Ол құбыр аралық кеңістікті толтырған сайын, ауыр жуу сұйығы сораптық- компрессорлық құбыр арқылы ығыстырылып, сораптағы қысым көтеріледі. Қысым,  жеңіл сұйық сораптық-компрессорлық құбыр башмагына жеткенде, максимальды мəніне көтеріледі (157-сурет).      Румт = (ρж – ρжж)gzскқ + Рскқ + Рмт ρж, ρжж – ауыр жəне жеңіл жуу сұйықтарының тығыздығы, кг/м3; zскқ-сораптық-компрессорлық құбырлар тізбегінің түсірілу тереңдігі, м; Рскқ,Рмт- сораптық-компрессорлық құбырлар тізбегіндегі жəне тізбек аралық кеңістіктегі гидравликалық қысым шығыны, Па. Бұл қысым пайдалану тізбегін тексеру қысымынан (Роп) аспауы тиіс     Рмту ≤  Роп.Осы екі теңдеуді бірге шеше отырып, өнімді қабат берік тау жыныстарынан құралса тізбек ішіндегі сұйық тығыздығының шектік төмендеу мəнін (ρж- ρжж) анықтауға болады. Ал өнімді қабат тұрақсыз тау жыныстарынан құралған жағдайларда, бұл тығыздықтар айырмасы 150-200 кг/м3 дейін төмендетіледі.

 

 

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Қараулов Ж. Мұнай жəне газ скважиналарын бұрғылау технологиясы. Алматы: ҚазҰТУ, 1999.

2. Қараулов Ж. Тау жыныстарының ұңғыларды бұрғылау кезіндегі бұзылуы. Алматы: ҚазҰТУ, 1995.

3. Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.: «Недра, 1988.

5. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. -М.: «Недра» , 1985.

6. Мавлютов М.Р., Алексеев Л.А., Вдовин К.И. Технология бурения глубоких скважин. –М.: «Недра, 1982.

 7. Середа Н.Г.,Муравьев В.М. Основы нефтяного и газового  дела. – М.: «Недра, 1980.

8. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Рябченко В.И. Технология промывки скважин.- М.: «Недра, 1981.

9.Қараулов Ж. Расчет бурильной колонны. Алматы, ҚазПТИ, 1992. 10. Қараулов Ж., Өтепов А.Т. Мұнай газ ұңғыларын бұрғылау технологиясы. Алматы, ҚазҰТУ, 1996.

11. Қараулов Ж., Шайхымежденов Ж.Г. Ауытқытқыштар конструкциялары жəне олардың ұңғы ішіндегі бағытын  анықтау əдістері. Алматы, ҚазПТИ, 1992.

12. Қараулов Ж. Ұңғыма бұрғылаудағы жер үсті аспаптары мен механизмдері. Алматы, ҚазҰТУ, 2003.

13.Қараулов Ж. Бұрғылау ерітінділері. Алматы, КБТУ, 2004.