Mühazirə Neft-qaz mədən geologiyasının müasir problemləri (2saat)

Mühazirə 14
Neftçıxarma prosesinə nəzarət və tənzimləmə üsulları

Giriş – Yataqlarının işlənilməsi prosesi, daimi nəzarət, tələblər. Neftin, qazın və suyun hasilat dinamikası, lay təzyiqi, sulaşmanın cari dövrdəki göstəriciləri və onların gələcəkdə dəyişmə dərəcələrinin öyrənilməsi.Nəzarətlə yanaşı tənzimləmə üsullarının tətbiqi.
Plan
1. Laya təsir üsulları.Yataqların qeyri-bərabər işlənməsi.
2. İşlənmə prosesinin təhlili, nəzarət tənzimlənməsi üsulları
3. Şuxartın nəzarət xəritələri.

Yataqların işlənilmə effektivliyi onların bu prosesə cəlb edilmə dərəcəsindən də asılıdır. Neftçıxarma prosesi kifayət qədər quyularla başlanmışsa, burada əlverişli ümumi hidrodinamiki bir mühit yaranır. Belə şəraitdə yatağın həcmindəki neftin müəyyən istiqamətlərdə hərəkəti təmin edilir (şək.1).

Şəkil 1 Su-neft konturunun bərabər hərəkət prinsipi

Yatağın sahəsi böyük olduqda geoloji müxtəliflik şəraitində su-neft konturunun bərabər hərəkətini təmin etmək üçün suvurma prosesi müxtəlif modifikasiyalar ilə həyata keçirilir (şək.2.).

Şəkil 2. Yatağa suvurma prosesinin tətbiqində bərabər sürətli işlənilmə
sxemi.

Əksinə - bu dövrdə quyuların sayı az olduqda yataq həcmində səlis flüid axımına rast gəlinmir (şək.3).

Şəkil 3 Neft yatağının qeyri-bərabər işlənilməsi

Belə hallarda ümumi drenaja qoşulmayan sahələr yaranır ki, onlarda olan neft ehtiyatlarını sonradan realizə etmək çox çətin olur. Odur ki, işlənilmə layihələri tərtib edilərkən məhsuldar layın həcminin bütövlükdə ümumi drenaj sisteminə cəlb edilməsi nəzərdə tutulur. Belə qəbul edilir ki, yatağın həcmi işlənilməyə nə qədər aktiv cəlb edilə bilərsə, o qədər də burada toplanmış neft yığımların realizəsi çox olar. O da məlumdur ki, yatağı işə salarkən quyuların sayı və iş rejimi (o cümlədən vurucu quyular) layihə sənədlərinə müvafiq olmadıqda yataq həcmindəki neftlərin hərəkəti zəif və qeyri bərabər olur (şək.3). Azərbaycanın bəzi yataqlarında da belə hallara rast gəlinir. Burada istismar quyu fondunun əsas hissəsinin işə salınmasına baxmayaraq həmin laya su vurulmur və ya ləng templərlə vurulur. Bütün bu çatışmamazlıqlar yatağın işlənilmə ilə əhatəsini çətinləşdirir.

Beləliklə, bütün texniki imkanlar vasitəsilə - istismar və vurucu quyularla – neft yatağı işlənilməyə cəlb edilir.
Hərgah yataqda neftçıxarma prosesi yalnız təbii enerji vasitəsilə aparılırsa, onun işlənilməyə cəlb edilmə dərəcəsi aşağıdakı düsturla ifadə oluna bilər.

Burada K_ic –yatağın işlənilməyə cəlb edilmə dərəcəsi;
V_ic- yataq həcminin işlənilməyə cəlb olunmuş hissəsi;
V_ü- həmin yatağın ümumi həcmidir.
Qeyd edək ki, işlənilmənin ilk mərhələsində layihədə nəzərdə tutulmuş quyu fondunun qazılması mümkün olmadığından yataq işlənilmə ilə tam əhatə edilə bilmir, yəni K_ic<1. Sonralar (işlənilmənin II və III mərhələlərində) yataq quyu şəbəkəsi ilə tam təmin olunduqda, onun işlənilməyə maksimum cəlb edilməsinə nail olunur.
Qaz yataqlarında isə bu problem bir qədər başqa formada təzahür edir. Lay şəraitində qaz böyük sürətlə hərəkət etmə qabiliyyətinə malik olduğundan, yatağı nisbətən az quyularla işlənilməyə cəlb etmək olur (K_ic=1). Əlbəttə, göstərilən proses qaz yatağının əlverişli geoloji şəraitlərində baş verir.
Neft yatağına suyun vurulması onun işlənilmə effektivliyini artırırsa da, bu proseslə yatağın bütün həcmini həmişə əhatə etmək olmur: vurucu quyuların sayı, yerləşdirilməsi, vurulan suyun həcmi və s. amillərdən asılı olaraq onun həcmi müxtəlif dərəcədə bu prosesin təsirinə düşür, yəni

burada K_s.ə - yatağın su ilə sıxışdırılmasının əhatə dərəcəsi;
V_s.ə - yatağın vurulan su ilə sulaşdırılan həcmi;
V_ü - həmin yatağın ümumi həcmidir.
Hər iki əmsalın qiymətləri yatağın geoloji-fiziki göstəricilərinin paylanmasından, qeyri-bircinslilik dərəcəsindən və s. asılıdır. Layların bölünməsi və keçiriciliyi, neftlərin özlülüyü, lay təzyiqi və s. xüsusiyyətləri yatağın işlənilməyə cəlb edilmə dərəcəsinə öz təsirini göstərir. Odur ki, neft yataqlarının işlənilməyə cəlb edilməsi üçün müxtəlif geoloji və texnoloji amillərin rolu nəzərə alınmalıdır.
Yatağın işlənilməyə cəlb edilmə dərəcəsini öyrənmək üçün xüsusi xəritələr qurulur. Bu xəritələrdə yatağın sahəsi və kəsilişində işlənilmə zonaları və işlənilmə layları müəyyən olunur.
Bu tip xəritələri tərtib etmək üçün müvafiq məlumatların mövcud olması tələb olunur. Məsələn, qarışıq rejimli neft yatağında suvurmanı tənzimli aparmaq üçün yataqda su-neft konturunun hərəkəti və laya vurulan suyun bu hərəkətə təsiri təyin olunmalıdır (şək. 2).
Beləliklə, neft yataqlarının işlənilməsi onların daimi nəzarətdə olmasını tələb edir: neftin, qazın və suyun hasilat dinamikası, lay təzyiqi, sulaşmanın cari dövrdəki göstəriciləri və onların gələcəkdə dəyişmə dərəcələri öyrənilməlidir.
İstismar və vurucu quyular işlənilmə layihələrinə müvafiq olaraq ilkin debitlə işə salınmalıdır. Gündəlik hasilatlar ölçülməli və hər hansı dəyişmələr aşkar edilməli, səbəbləri isə aydınlaşdırılmalıdır. Məsələn, hər hansı bir quyunun hasilatında suyun olması və sonrakı artımı onun mənşəyinin tədqiq edilməsini tələb edir: suların laboratoriya analizləri vasitəsilə kənar, lay və ya digər laylara (aşağı və ya yuxarıda yatan) mənsubluğu öyrənilməli və təcrid edilmə (izolə) işlərinin aparılmasının məqsədəuyğunluğu əsaslandırılmalıdır.
İşlənilmənin digər əsas göstəricisi neft ehtiyatının realizə sürətidir. Məhsuldar layın bu göstəricisini işlənilmə tempi ilə səciyyələndirirlər. Bu da bir ildə hasil edilmiş neftin həcminin onun ilk çıxarılabilən ehtiyatının ümumi həcminə olan nisbətidir və faizlə ifadə olunur. İşlənilmə tempinin qiyməti prosesin mərhələlərindən, yatağın geoloji quruluşundan, quyularının sayından və s. asılı olaraq geniş miqyasda dəyişilə bilər.
Məsələn, respublika mədənlərində qarışıq rejimli yataqlarda I və II mərhələlərdə tempin qiyməti 10-12% qeydə alınmışdır. Neftdə həll olunmuş qaz rejimində də belə bir səviyyəyə nail olmaq mümkün olunmuşsa da, onun müddəti çox qısa olmuşdur (1-2 il). Yatağın sahəsi böyük, geoloji müxtəlifliyi yüksək olan hallarda, hətta işlənilmənin ilk mərhələlərində yüksək neftçıxarma tempini təmin etmək çox çətindir. Yataqların işlənilməsinin IV mərhələsində temp 2%-dən aşağı olur. Bu dövrdə də onun sonrakı enməsinin qarşısı alınmalıdır. Bu məqsədlə müvafiq geoloji-texniki tədbirlər həyata keçirilməlidir.
İşlənilmənin bütün dövrlərində tempin dəyişmə dinamikası diqqət mərkəzində olmalıdır. Onun tənzimlənilməsi üçün yeni quyular (işlək, vurucu) qazılmalı, suvurma prosesinə dəyişmələr edilməli, geoloji-texniki tədbirlər həyata keçirilməlidir.
Yatağın işlənilmə prosesini daim diqqət mərkəzində saxlamaq üçün onun lay təzyiqinin sahəvi dəyişmələri haqqında məlumatlar almaq vacibdir. Bunun üçün quyularda müvafiq ölçülər aparılmalı və müxtəlif dövrlər üçün izobar xəritələri qurulmalıdır. Belə ki, onlar dinamik lay təzyiqinin sahəvi paylanmasını əyani şəkildə göstərirlər. Qurulmuş xəritələrin müqayisəli analizi layın müxtəlif hissələrində təzyiq düşküsü haqqında məlumatların alınmasını təmin edir.
Dəyişmələrin kəskinlik dərəcəsini riyazi statistikanın müvafiq meyarları vasitəsilə (Stüdent, Bartret, Fişer, Koxran) müəyyən etmək olar. Yataqların işlənilməsi prosesində lay temperaturunun da tədqiqi diqqət mərkəzində olmalıdır. Belə ki, bu göstəricinin qiyməti neftin özlülüyünə, son nəticədə onun hərəkətetmə qabiliyyətinə əsaslı təsir edir. Hər hansı bir məhsuldar layın temperaturu və onun yatım dərinliyindən asılı dəyişmələrini təyin etmək üçün quyularda elektrik termometrləri ilə ölçülər aparılır. Onun işlənilmə dövrlərindəki dəyişməsini isə həmin dövrlərdə aparılmış ölçü qiymətlərinin müqayisəli analizi vasitəsilə müəyyən etmək olar. Belə tədqiqatlar ölkəmizin yataqları üçün də aparılmış, nəticələri isə hazırkı dərsliyin müvafiq bölməsində verilir.
Alınan geoloji-mədən və riyazi təhlillərin nəticələrinin kompleks öyrənilməsi vasitəsilə yatağın işlənilməsi üçün tənzimləmə əməliyyatı aparıla bilər: yataqdan maye hasilatına, laya vurulan suyun həcminə və paylanılma xüsusiyyətlərinə düzəlişlər verilir. Nəticə etibarı ilə yatağın hidrodinamik vəziyyətinin aktivliyi təmin edilməlidir ki, bu da məsaməli mühitdə neftin hərəkətinə müsbət təsir göstərməlidir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, layın işlənilməsində tətbiq olunan geoloji-texnoloji tədbirlər yalnız vaxtında həyata keçirildikdə effektli olur. Müşahidə nəticələrinə görə, geoloji-texniki tədbirlər gecikdirildikdə onların effektivliyi cuzi olur və layda bərpa olunmaz proseslər də baş verə bilər.
Qeyd etmək lazımdır ki, yataqların işlənilməsində mütərəqqi üsulların imkanlarından da istifadə edilir. Layların neftverimini artıran fiziki-kimyəvi, istilik və s. təsirlərlə, eləcə də horizontal (üfüqi) quyularla da məhsuldar layın işlənilmə sisteminə təsir edilir ki, bu da son nəticədə onun ehtiyatından maksimum istifadəyə şərait yaradır.
Beləliklə, ənənəvi geoloji-mədən üsulları ilə yanaşı yeni tətbiq olunmuş üsullar vasitəsilə dinamik sistem olan neft yataqlarının işlənilmə proseslərini tənzimləmək imkanları yaranır. Bu proses isə, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, məsaməli mühitdə lay flüidlərinin hərəkətinin istənilən kimi istiqamətləndirilməsini nəzərdə tutur. Bu isə olduqca mürəkkəb bir şəraitdə aparılır: layın çox saylı parametrləri, onların sahəvi, dərinlik və işlənilmə dövrlərindən asılı müxtəlif dəyişmələrə məruz qalması və s. Tənzimlənmənin əsas məqsədi yatağın ehtiyatlarından istifadə dərəcəsinin layihə sənədlərinə müvafiq qiymətlərinə çatdırmaqdan ibarətdir.
Neft yataqlarının işlənilmə prosesini tənzimləmək prinsipi onların geoloji xüsusiyyətlərindən asılı olaraq seçilir. Təbiətdə neft yataqları təkrarolunmaz xüsusiyyətə malik olduqlarından onların hər biri üçün müvafiq tənzimlənilmə sistemi tətbiq olunmalıdır.
Aşağıda misal olaraq onların bir neçəsi üçün tənzimlənilmə üsulları verilir.
I misal. Eni 3-4 km olan, geoloji quruluşu sadə (layın kəsilişində laylaşma qeyd olunmur), neftin özlülüyü az, rejimi – subasqıdır. Bu tip yataqlarda işlənilmə prosesini tənzimli aparmaq üçün ilk su-neft konturunun bərabər hərəkətinə nail olmaq lazımdır.
Belə ki, yalnız bu halda layın kəsilişi üzrə kənar suyun hərəkəti buradakı neftlərin maksimum yuyularaq quyu dibinə süzülməsinə gətirə bilər. Bu prosesi idarə etmək üçün quyularda sistematik ölçü işləri aparılmalıdır (gündəlik hasilat, vaxtaşırı lay təzyiqi və s.)
Hər hansı bir quyuda vaxtından əvvəl sulaşma baş verdikdə onun səbəbi araşdırılmalıdır. Əgər su digər laydan axma vasitəsilə yatağa daxil olmuşsa, təcrid işləri aparılmalıdır. Su fiziki-kimyəvi xassələrinə görə yatağın özünə məxsusdursa, onda onu kontur suyu kimi qəbul etmək olar. Belə olduqda kontur sularının qeyri-bərabər hərəkətinin qarşısını almaq üçün həmin quyu dayandırılır.
II misal. Neft yatağının eni 4-5 km-dən, uzunluğu isə 10 km-dən artıq, geoloji quruluşu mürəkkəb, neftin özlülüyü isə yüksəkdir.
Belə yataqların işlənilmə sistemini tənzimli aparmaq üçün istismar quyu şəbəkəsi seçilir, vurucu quyular konturarxası və konturdaxili kombinasiya ilə yerləşdirilir.
Belə olduqda dinamik sistem mürəkkəb olsa da, tənzimlənilə bilər. Bir tərəfdən istismar quyularında hasilat, digər tərəfdən vurucu quyularla su təsirinin həcmi layın hidrodinamik vəziyyətinin daimi aktivliyini təmin edir və layda ehtiyatın bərabər realizəsinə şərait yaradır. İşlənilmənin belə tənzimlənilməsinə yatağın bərabər sürətli işlənilmə prinsipi deyilir.
Qaz yataqlarının işlənilməsində tənzimlənilmə əməliyyatı da neft yataqlarında olan prinsiplərə müvafiq aparılır. Burada da işlənilmənin əsas tələbatı olan layın qaz ehtiyatından maksimum istifadə edilməsi yerinə yetirilməlidir. Yatağın geoloji quruluşundan, xüsusi ilə onun təbii rejimindən asılı olaraq işlənilmədə qazın quyulara doğru bərabər hərəkəti təmin olunmalı, layda işlənilmə ilə əhatə olunmayan sahələr olmamalıdır.