Neft-qaz yataqlarının işlənmə


 1  0 ,  xi , s i 1  1  0



Yüklə 2,42 Mb.
səhifə6/9
tarix29.11.2023
ölçüsü2,42 Mb.
#142920
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Komp Model Az 2022 2[1]

 1  0 ,


xi , s i 1

 1  0.


Burada
fi ,q ,
fi ,m ,
fi ,s - uyğun olaraq qaz, maye karbohidrogen və su fazalarında i-ci

komponentin uçuculuqlarıdır.
(4) sistemi (2N+L+5) sayda tənlikdən ibarətdir və aşağıdakı nəməlumları özündə saxlayır:

y1, y2 ,..., yN 1 ,
x2,0 ,..., xN 1,0 ,
x1,s ,..., xL 1,s ,
Fq , Fm , Fs .

Suyu özündə saxlayan çoxkomponentli sistemlər üçün Penq-Robinson hal tənliyinin modifikasiyalarından istifadə olunur.


Qeyri-su fazalarında hal tənliyinin a əmsalı aşağıdakı şəkildə hesablanır:
N N

aso
 yi
y j (aia j

)0.5 (1  K


ij,so ),

i1 j1
Su fazasında hal tənliyinin a əmsalı aşağıdakı kimi hesablanır:

N N

as  x
i,s x


j,s
(aia j

)0.5 (1  K


ij,s ),

i1
j1


K


yim



y
im
ij

j fazadan ibarət sistem üçün hər bir fazanın
Fm (m 1,..., j) molyar miqdarının

hesablanması üçün j sayda tənlikdən ibarət sistem alınır.

y
İstənilən fazada bütün komponentlərin konsentrasiyaları cəmini 1 olduğundan aşağıdakı bərabərlik ödənər:




N


im
i 1

  • yij

  0,
m  1,..., j  1

Burada
yim , yij
- m j fazalarında i-ci komponentin molyar konsentrasiyalarıdır.

Qarışığın cəmlənmiş tərkibi əmsalının qiymətləri məlum olduqda

zi (i  1, N ) və

Kim (i  1, N ; m  1,..., j  1)
paylanma


N


zi (Kim  1)
j1

 0 ,


m  1,..., j  1



m
(5)

i1
1 Kim m1
 1F

qeyri-xətti cəbri tənliklər sistemindən alınan (j-1) sayda həllər sistemi fazaların molyar

miqdarının
Fm , m  1,2,..., j  1
j1
təyin olunmasına imkan verir. Sonra j fazasının molyar

miqdarı
Fj  1  Fm
m1
tənliyindən tapılır. (5) tənliklər sistemi üçün, məsələn, Nyuton

üsulundan istifadə etmək olar.
Daha sonra tarazlıqda olan fazaların molyar tərkibi hesablanır:



yim
j 1
zi Kim
m  1,2,..., j  1


, (6)



yij
1 Kim  1Fm
m1


zi



j 1
1 Kim  1 Fm
m1
m  1,2,..., j  1


(7)

Burada miqdarıdır.
yim
yij - uyğun olaraq m j fazalarında i-ci komponentin molyar
Neftqazçıxarma proseslərinin dayanıqlıq problemlərinin həlli.

Neft, qaz və qaz-kondensat yataqlarının layihələşdirilməsi və işlənilməsinin mövcud metodları layihələndirilən sistemdə dinamik stoxastik hadisələrin bütün kompleksini kifayət qədər nəzərə almır. Buna görə, yataqların işlənməsi nəzəriyyəsinə tətbiq olunan etibarlılıq nəzəriyyəsində yeni anlayışlar təqdim edilir ki, bu da ilk növbədə karbohidrogenlərin hasilat dinamikasında layihə və faktiki texnoloji göstəricilərin uyğunsuzluğunu müəyyən etməyə imkan verir.
Hazırda variantların texniki-iqtisadi qiymətləndirilməsi və layihə göstəricilərinin optimallaşdırılması ilə eyni vaxtda layihələndirmənin və düzəlişin həyata keçirilməsi üzrə aparılan texniki siyasət yalnız layihələrin tərtib olunma vaxtını sürətləndirməyə deyil, həm də onların keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa yönəlib. Bunun üçün yeni inkişaf etməkdə olan elmlərin və xüsusilə sistem təhlili və etibarlılıq nəzəriyyəsinin cəlb edilməsi ilə yeraltı və yerüstü texnoloji proseslərin problemlərini birgə həll etmək lazımdır.
"Etibarlılıq" (dayanıqlıq) dedikdə, verilmiş müəyyən istismar şəraitində müəyyən hüdudlarda sistemin öz çıxış parametrlərini saxlamaq xassəsi başa düşülür. Karbohidrogenlərin hasilatında yeraltı və yerüstü texnoloji proseslər və onların aparılmasını təmin edən vasitələr birlikdə mürəkkəb bir sistem təşkil edir. Vahid bütöv sistem kimi baxılmaq üçün ilk növbədə, onun riyazi təsviri tələb olunur.
Yatağa vahid bütövlük təşkil edən müəyyən tamamilə fərqli obyektlərin məcmusu kimi baxmaq olar. Buna görə də yatağa bir sıra altçoxluqlardan (məhsuldar lay, süxurların geoloji quruluşu, flüidlərin fiziki-kimyəvi xassələri, hasilat və nasos quyularının yerləşməsi və s.) ibarət sonlu çoxluq kimi baxılması qanunauyğundur.
Neft-qaz yatağının riyazi təsviri və onun işlənməsi üzrə proseslərin dinamikasının mürəkkəb sistemi tam çoxluqlar vasitəsilə həyata keçirilə bilər. Tam çoxluqlara daxil olan alt qrupların kəsişməsi mümkün nəticələrin çoxölçülü sahələrini təşkil edəcəkdir. Qeyd edilən yığımdan kənarda qalan sahə isə tam çoxluğa daxil olan qeyri-mümkün hadisələrin çoxölçülü sahəsi olacaq.
Mümkün nəticələrin baş verdiyi sahələrin tapılması fiziki proseslərin proqnozlaşdırılması üçün fiziki proseslər və funksional asılılıqlar haqqında kifayət qədər dolğun biliklər tələb edir. Zəruri biliklərin olmaması, ilkin informasiyanın tələb olunan həcminin olmaması və hesablamaların vaxtının azaldılması üçün bəzi hallarda sadələşdirilmiş üsullar tətbiq edilə bilər. Belə ki, məsələn, istismar quyularında quyuağzı təzyiqin dinamikasını, istehsal olunan məhsulun sulaşmasını və konkret avadanlığın tətbiqi zamanı istismar üsullarını nəzərə almaqla, istismar quyularında mümkün olan quyudibi tızyiqlər sahəsi təyin edilə bilər.
Məhsuldar layları heterogen quruluşlu olan yataq haqqında məlumatın olmaması ilə əlaqədar hazırda neft-qaz yataqlarının işlənməsinin ümumi məsələlərinin həllində statistik materialdan istifadə etməklə stoxastik üsullar geniş tətbiq olunur. Bununla yanaşı, mümkün hadisələrin bir çox mühüm sahələri, o cümlədən istismar quyularında quyudibi təzyiqlərin və layda süzülmə müqavimətlərinin dinamikası riyazi modelin təsvirindən kənarda qalır. Qeyd olunanlar həmçinin texnoloji sxemlərin və işlənmə layihələrinin göstəricilərinin sistematik şəkildə korrektə olunması faktının səbəblərindən biridir.
Qeyd edilən nöqteyi-nəzərdən, işlənmə və tənzimləmə layihələrinin etibarlılığının (dayanıqlığının) göstəricisi kimi, bütün sistemin riyazi hesablama modelindən mümkün olmayan hadisələr sahəsi istisna olmaqla, dinamikada konkret göstəricilərin etibarlığı və tamlığı hesab edilməlidir. Əgər sonuncu Hər hansı səbəbdən edilməyibsə, dinamikada xəta qiymətləndirilməlidir. Əks halda, layihələr əhəmiyyətli dərəcədə dəyərdən düşür. Son vaxtlar işlənmə layihələrinə tətbiq olunan yeni etibarlılıq anlayışları təklif olunur: sistemin hesabi möhkəmlik ehtiyatı, sistem etibarlılığı və direktiv dayanıqlıq.
Yatağın debitinin müəyyən edildiyi riyazi modeldə qəbul edilən quyuların məhsuldarlıq əmsalının düzgünlüyündən asılı olaraq, debitin hesablama nəticəsinin yatağın faktik debitindən artıq olma imkanı hesabi dayanıqlıq ehtiyatı adlanır. Sistem etibarlılığı - quyuların, məhsulun
hazırlanması üzrə qurğuların, lay təzyiqlərinin saxlanılması obyektlərinin istismara verilməsinin gecikməsinə qarşı işlənmə sisteminin dayanıqlığıdır.
Layihə müddətlərinə qarşı bu cür gecikmələr texnoloji maneələr adlandırılırb. Direktiv davamlılığı geoloji-texniki tədbirlər hesabına layihə ilə müqayisədə məhsulun faktiki hasilatının uzun müddət ərzində daim artırılması və ya saxlanılması barədə rəhbər orqanların göstərişlərinin həyata keçirilməsinin mümkünlüyü ilə əlaqədar dayanıqlıq formasıdır.
Bütün üç konsepsiya etibarlılıq nəzəriyyəsinin ümumi qəbul edilmiş bir müddəti ilə əvəz edilə bilər — rezervasiya. M. Səttarov neftçıxarma sənayesinə tətbiq edilən rezervasiya nəzəriyyəsinin inkişafına böyük töhfə verib. Rezervləşdirmənin konkret yolları və ehtiyatlardan planlı şəkildə istifadə üsulları üst-üstə düşməyə bilər, onların kəmiyyət qiymətləndirilməsi isə işlənmə və tənzimləmə layihələrində olmalıdır.
Beləliklə, sistemin davamlı işinin etibarlılığı, ilk növbədə, vaxtla korrektə olunan plan göstəriciləri ilə müəyyən edilir, yəni zamanca dinamikdir.
Texnoloji sxemlərdə və neft-qaz yataqlarının işlənməsi layihələrində texnoloji göstəricilərin dinamikasının müəyyənləşdirilməsi etibarlılığı bir sıra amillərdən asılıdır: obyektlərin geoloji-fiziki və fiziki-kimyəvi parametrlərinin etibarlılığı, təyininin dəqiqliyi və interpretasiyası, obyektin geoloji-fiziki modelinin identifikasiyasının etibarlılığından və nəhayət obyekt üzrə neft və qaz ehtiyatlarının müəyyənləşdirilməsi, işlənilmə prosesinin modellərinin identifikasiyasının etibarlılığından və s.
Beləliklə, yataqların işlənməsinin dayanıqlığının göstəriciləri - zaman ölçüsündə vektorlu, dinamikdir və ilk növbədə neft, qaz və qaz-kondensat yataqlarının işlənməsinin layihə texniki-iqtisadi göstəricilərinin proqnozlaşdırılmasının etibarlılığı ilə müəyyən edilir.
Bu qəbildən olan məsələlərin əksəriyyəti, dinamik, stoxastik modelləşdirmə, eləcə də informasiyanın natamamlığı və qeyri-səlisliyi şəraitində qərarqəbuletmə üsullarının köməyilə həll olunur.
Neftin su ilə qeyri-porşenli sıxışdırılması.

Sıxışdırma nəzəriyyəsi aşağıdakı məsələlərin həlli və təhlili ilə məşğuldur:

  1. Sıxışdırılma prosesinin müxtəlif modelləri (porşenli və qeyri-porşenli sıxışdırılma modelləri: birölçülü, ikiölçülü və üçölçülü sıxışdırma modelləri və s. modellər). Məsələn, qeyri- porşenli sıxışdırılma modelində sıxışdırılan lay sistemi ilə (neft ilə) sıxışdırıcı agentin (suyun) birgə süzülməsi zonaların mövcudluğu nəzərə alınır. Bəzi qeyri-porşenli sıxışdırılma modellərində deyilənlərlə bərabər su ilə neftin təmas səthində əmələ gələn kapillyar effektlər də nəzərə alınır.

Birölçülü sıxışdırılma məsələləri nisbətən geniş təhlil olunmuş məsələlərdir.

  1. Sıxışdırılan lay sisteminin natamam sıxışdırılması. Məsələn, neft layına su daxil olduqda, o həmin nefti tam dərəcədə sıxışdırıb çıxarıla bilmir. Bu hadisə sıxışdırma əmsalı ilə ifadə olunur.

  2. Sıxışdırılmanın qeyri-müntəzəmliyi. Məsələn, su-neft kontaktı istismar quyularına çatdıqda və quyular artıq sulu məhsul verdikdə, həmin kontaktın qeyri-müntəzəm irəliləməsi səbəbindən neft layının müəyyən sahələri və çoxlaylı laylar sisteminin müəyyən layların hissələri hələ də sulaşmamış qalır. Bu hadisə cəlb olunma əmsalı ilə nəzərə alınır.

  3. Qarışmayan və qarışan sıxışdırılma modelləri. Sıxışdırıcı agent ilə sıxışdırılan lay sistemi arasında qismən və ya tam dərəcədə qarşılıqlı həll olma mövcud olarsa, belə sıxışdırılma prosesinə qarışan sıxışdırılma deyilir; əks təqdirdə, yəni bu sistemlər qarışmadığı halda, sıxışdırılma qarışmayan hesab olunur.

Qarışmayan sıxışdırılma prosesində sıxışdırılan və sıxışdıran sistemlərin təmas səthində səthi gərilmə sıfıra bərabərdir.
Neftin su ilə sıxışdırılması – qarışmayan sıxışdırılmadır, neftin həlledicilərlə
sıxışdırılması - qarışan sıxışdırılmadır.

  1. Sıxışdırılan lay sisteminin (məsələn, neftin) homogen (bir fazalı) və heterogen (çox fazalı) olması hadisələri.

  2. Sıxışdırılan lay sistemi ilə sıxışdırıcı agent arasında baş verən faza dəyişikliklərin (kütlə mübadiləsinin) nəzərə alınması. Bu hadisə qarışan sıxışdırılma prosesinə məxsusdur.

Məsələlərin riyazi quruluşu baxımından sıxışdırılma məsələləri birölçülü (biristiqamətli sıxışdırılma üçün), ikiölçülü (müstəvi üzrə baş verən sıxışdırma üçün) və üçölçülü (fəza üzrə baş verən sıxışdırılma üçün) ola bilər.
Şəkil 1-də neftin su ilə sıxışdırılması prosesinin təxmini sxemi verilmişdir. Tutaq ki, qalınlığı h, keçiriciliyi k, məsaməliyi m, eni b, uzunluğu L olan düzxətli bir ölçülü lay verilmişdir. Layın girişində təzyiq pk, çıxışında isə pq-dir.
Porşenli sıxışdırılma prosesində hesab edilir ki, layın sulaşmamış zonasında (III zona, şəkil 1) yalnız hərəkət qabiliyyəti olan çevik neft süzülür (məsamələrin bu neftlə doyumu əmsalı

Z -dir), əlaqəli su isə hərəkət etmir (məsamələrin bu su ilə doyumu əmsalı
SW -dir), sulaşmış

zonada isə (II zona) yalnız laya daxil olmuş su hərəkət edir, qalıq neft və qalıq su hərəkətdə iştirak etmir (qeyd edək ki, II zonada bir fazalı hərəkət baş verir). Sulaşmış zonanın çevik nefti tam dərəcədə sıxışdırılıb çıxarılmışdır. Cari su-neft kontaktında SNKt məsamələrin su və neft doyumu əmsallarının sıçrayışı müşahidə olunur və bu sərhəddə olan vəziyyət prosesin son anınadək dəyişməz qalır. Cari su-neft kontaktı SNKt neft layının çıxışına çatdığı anda işlənmənin susuz dövrü qurtarır və ümumiyyətlə sulaşma prosesi bitmiş hesab olunur.
Neftin su ilə qeyri-porşenli sıxışdırılması məsələsinə baxaq.
Qeyri-porşenli sıxışdırılmanın əsas xüsusiyyəti ondadır ki, burada sulaşmış zonada II (yəni SNK0 və SNKt arasında yerləşən zonada) sıxışdırıcı agent (su) ilə




Şəkil 1. Neftin su və qeyri-porşenli sıxışdırılması

sıxışdırılan lay sisteminin (neftin) birgə çoxfazalı süzülməsi baş verir.Neftin su ilə qeyri-porşenli sıxışdırılmasında su-neft hüdudunun arxasında hələ də çevik neftin çıxarılmamış bir hissəsi qalır. Bu neft hərəkətdə olur və sıxışdıran su ilə birgə süzülərək, sulaşmış zonadan tədriclə sıxışdırılıb çıxarılır.
Neftin laydan su ilə sıxışdırılması zamanı həmin layda üç zona müşahidə olunur (şəkil 1):

  1. I - su zonası (su hövzəsi zonası). İşlənmə zamanı bu zonada yalnız su hərəkət edir. sqn

- I zonasında məsamələrin qalıq neftlə doyumu (neftli lay sonsuz uzun müddət su ilə yuyularsa, onun məsamələrində sıxışdırılıb çıxarılmamış S0H miqdarında neft qalacaq). Bu neft hərəkət etmir.

  1. II - neft layının sulaşmış hissəsi (su-neft zonası). Buradakı neft qismən su ilə sıxışdırılıb. Bu zonada iki fazalı su-neft sistemi hərəkət edir, yəni bu zonadakı mayelərin süzülməsi nəzərə alınarsa, faza keçiricikləri və kapillyar təzyiq nəzərə alınmalıdır. II zonanın ilkin su-neft kontaktı SNK0 ilə cari su-neft kontaktı SNKt arasında yerləşir. Proses davam etdikcə bu zonada neftlilik əmsalı azalır, sululuq isə artır. II zonada məsamələrin neftlə doyumu əmsalı SNK0 hüdudundakı S0H qiymətindən SNKt hüdudundakı Sf= sqn+Zf qiymətinədək dəyişir, burada Sf- laya daxil olan suyun ön həddində (su cəbhəsi həddində) neftlilik əmsalı, Zf - həmin həddə hərəkət qabiliyyətinə malik olan neftin neftlilik əmsalı, zf= Sf - sqn

  2. III- neft layının sulaşmış hissəsi (neft zonası). İşlənmə zamanı bu zonada yalnız neft hərəkər edir.

SW- III zonasında məsamələrin əlaqəli (bağlı) su ilə doyumu əmsalı. İşlənmə zamanı əlaqəli su hərəkət etmir.
Laydakı neftin yalnız müəyyən hissəsi süzülmə (və sıxışdırılma) prosesində iştirak edir. Bu neft çevik neft (подвижная нефть) adlanır. Çevik neft- hərəkət qabiliyyətinə malik olan neftdir. Məsamələrin çevik neftlə doyumu əmsalı Z ilə işarə olunur, məsamələrin ümumiyyətlə neftlə doyumu əmsalı S ilə işarə edilir. Qalan neft isə (qalıq neft- остаточная нефть) hərəkətdə iştirak etmir.
Məsamələrin süzülmə və sıxışdırılma hərəkətinə cəlb olunan hissəsi effektiv məsamələr

adlanır. Effektiv məsaməlik mef
belə təyin edilir:
𝑚𝑒𝑓 = (1- 𝑠𝑞𝑛 -𝑠𝑤 )∙m

burada m-neft layının mütləq məsaməliyidir.
1 şəklindən göründüyü kimi, cari su-neft kontaktında SNKt məsamələrin su ilə və neft ilə doyma əmsallarının qiymətlərində sıçrayış müşahidə olunur.
Qeyri-porşenli sıxışdırılma prosesində iki dövr müşahidə olunur: 1) işlənmənin susuz dövrü və 2) işlənmənin sulu dövrü.
Cari su-neft kontaktı SNKt layın neftli hissəsinin çıxışı həddinə (məsələn istismar quyularına) çatdığı anadək işlənmənin susuz dövrü davam edir, çünki bu dövrdə istismar neft

quyularından susuz neft çıxarılır, və bu andan işlənmənin sulu dövrü başlanır. Bu dövrdə neft quyuların məhsulu neftlə suyun qarışığından ibarət olur və sıxışdırılma davam etdikcə məhsulun tərkibindəki suyun nisbi miqdarı get-gedə artır. Adətən sulu dövrün sonunda neft quyuları məhsulunun sululuğu dərəcəsi 95 - 98%-ə çatır.
İki fazalı su-neft sisteminin süzülməsində suyun və neftin payının təyini.

Neft yataqlarının istismarı prosesində neftin su ilə qeyri-porşenli süzülməni
xarakterizə edən hesabat metodları qeyri-bircins mayelərin birgə süzülməsi nəzəriyyəsinə əsaslanmışdır. Təsəvvür edək ki, üfqi bircins zolaqvari layda su-neft sisteminin süzülməsi baş verir. Qarışığın su və neft fazaları sıxılmayan hesab olunur. Fazalar arasında kütlə mübadiləsi baş vermir. Su-süxuru isladan, neft-süxuru islatmayan fazalardır.
Axın üfqi olduğuna görə, axına qravitasiya qüvvələri təsir etmir. Su və neft fazalarının təmas səthində yaranan kapillyar qüvvələri nəzərə alınmır.
Fazaların fwvə fn payları hesablanmalıdır. Aşağıdakı şərti işarələri qəbul edək:
qw-su-neft sisteminin süzülməsində suyun lay şəraitindəki həcmi sərfi; qn-həmin sistemdə neftin lay şəraitində həcmi sərfi;
q-lay şəraitində su-neft qarışığının həcmi sərfi.
q=qw+qn
Süxurda süzülən su-neft qarışığının su və neft fazaları üçün Darsi qanununu yazırıq:

𝑞 = 𝐴𝑘𝐹𝑤(𝑆𝑤) 𝛿𝑃
p

(1)


(1)

𝑤 𝜇𝑤

𝛿𝑥 x




𝑞 = 𝐴𝑘𝐹𝑛(𝑆𝑤) 𝛿𝑃
p

(2)




(2)

𝑛
Burada
𝜇𝑛

𝛿𝑥 x

A-zolaqvari layın en kəsiyi sahəsi; k-süxurun mütləq keçiriciliyi;
Sw və Sn-məsamələrin su və neft fazaları ilə doyumu əmsalları
Sw+Sn=1
Fw(Sw) və Fn(Sw)-süxurun su və neft fazalarının nisbi faza keçiricikləri, μwvə μn-suyun və neftin lay şəraitində mütləq özlülüyü.
p
- təzyiqin qradiyenti,
x
fw-su-neft qarışığında suyun payı, fn-həmin qarışıqda neftin payı.

𝑓 = 𝑞𝑤 = 1



𝑤 𝑞𝑤+𝑞𝑛
1+𝑞𝑛
𝑞𝑤

𝑓 = 𝑞𝑛 = 1



𝑛 𝑞𝑛+𝑞𝑤
1+𝑞𝑤
𝑞𝑛

(1) və (2) düsturlarından taparıq:
𝑞𝑛 = 𝐹𝑛(𝑆𝑤) 𝜇𝑤 = 1





𝑞𝑤 𝐹𝑤(𝑆𝑤) 𝜇𝑛 𝜑



𝑓𝑤
= 1

𝐹𝑛(𝑆𝑤)∙𝜇𝑤
1+
𝐹𝑤(𝑆𝑤)∙𝜇𝑛
= 1
1+ 1
𝜑
= 𝜑 1+𝜑



𝑓𝑤 −Bakley-Leveret funksiyası, 𝜑-çevikliklərin nisbəti (çeviklik nisbəti)

Göstərmək olar ki,


𝜑 = 𝐹𝑤(𝑆𝑤)𝜇𝑛
𝐹𝑛(𝑆𝑛)𝜇𝑤



𝑓 = 𝑞𝑛 = 1



𝑛 𝑞𝑛+𝑞𝑤 1+𝜑

𝑓𝑤
= 1
1+𝜑

  • 𝜑 = 𝑓𝑛
  • 𝜑 (9)


fw və fn kəmiyyətlərinin mənasını araşdıraq.
Bu kəmiyyətlər iki fazalı su-neft axınının hər hansı en kəsiyi üçündür.
Tutaq ki, zolaqvari layın verilən en kəsiyində fw=0,20 qiymətinə bərabərdir, yəni baxılan en kəsiyindən axan su-neft qarışığının 20%-ni su, 80%-ni neft təşkil edir.
Göstərmək olar ki,
fw+fn=1 (10)
Belə ki,

Yüklə 2,42 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə